Совершенствование технологии обработки тонкостенных деталей методом пластического сверления

• Автор: Золотов, Олег Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 162 с. : ил.

Глава 1 Аналитический обзор литературы
1.1 Область использования пластического сверления
1.2 Обзор технологий пластического сверления
1.3 Металлографические исследования металла, обработанного пластическим сверлением
1.4 Инструментальное обеспечение пластического сверления
1.5 Выводы. Цели и задачи исследования.
Глава 2 Определение геометрических параметров крепежного элемента
и расчет узла крепления
2.1 Определение геометрических параметров крепежного элемента
в плоской детали
2.2 Определение геометрических параметров крепежного элемента
в трубчатой детали
2.3 Расчет узла крепления
2.4 Расчет конструктивно-геометрических параметров инструмента
2.5 Выводы
Глава 3 Определение режимов обработки
3.1 Определение полной работы сил трения и продолжительности фазы нагрева
3.2 Расчет подачи и основного времени
3.3 Определение частоты вращения инструмента
3.4 Выводы

Глава 4 Экспериментальные исследования операции пластического сверления
4.1 Описание экспериментальной установки
4.2 Тарировка измерительного тракта динамометра
4.3 Планирование эксперимента
4.4 Результаты эксперимента
4.5 Выводы
Глава 5 Разработка инструментов, способов пластического сверления
и методики проектирования технологии изготовления узлов крепления
5.1 Разработка инструментов
5.2 Разработка способов обработки
5.3 Методика проектирования технологии изготовления узлов крепления
5.4 Т естовый пример 13
5.5 Результаты промышленного внедрения результатов исследований
5.6 Выводы
Общие выводы и результаты работы
Список использованной литературы
Приложение А - Акт о внедрении

Во многих отраслях машиностроения широко используются тонкостенные детали с узлами крепления. Примерами таких деталей могут служить корпуса, поддоны, крышки, теплообменники, коллекторы, элементы трубопроводов и т.д.
Узлы крепления в тонкостенных деталях традиционно изготавливают с использованием дополнительных крепежных элементов: гаек, резьбовых вставок, шпилек, которые закрепляются с помощью сварки, пайки или прессования. Это приводит к дополнительным затратам труда, материальных и энергетических ресурсов.
Поиск путей снижения трудоемкости и затрат при изготовлении узлов крепления в тонкостенных деталях привел к появлению новой технологии обработки металлов давлением, основанной на использовании теплоты, выделяющейся при трении, которая позволяет осуществить формообразование крепежного элемента непосредственно в теле детали - пластическому сверлению.
В настоящее время для выбора режимов пластического сверления в различных источниках приводятся лишь ориентировочные значения частот вращения инструмента и подачи для малоуглеродистых сталей в зависимости от диаметра инструмента и толщины детали. Это свидетельствует о недостаточной изученности процесса формообразования при пластическом сверлении, отсутствии математических моделей, позволяющих назначать высокопроизводительные режимы обработки, проектировать новые способы, инструменты и технологии.
Таким образом, исследования, направленные на разработку научнообоснованной методики проектирования операции пластического сверления, являются актуальными.
Целью работы является повышение производительности и снижение трудоемкости изготовления элементов узлов крепления с использованием пла1.5 Выводы. Цели и задачи исследования.

1. Выполнена классификация деталей, изготавливаемых в настоящее время с использованием пластического сверления, что позволяет разработать рекомендации по внедрению данной технологии в различные отрасли промышленности.
2. В настоящее время для выбора режимов пластического сверления в различных источниках приводятся лишь ориентировочные значения частот вращения инструмента и подачи для малоуглеродистых сталей в зависимости от диаметра инструмента, которые должны варьироваться в широких пределах в зависимости от толщины заготовки и марки обрабатываемого металла, что свидетельствует о недостаточной изученности процесса формообразования при пластическом сверлении, отсутствии математических моделей, позволяющих назначать высокопроизводительные режимы обработки и проектировать новые способы обработки. Выявлены основные факторы и выходные параметры процесса пластического сверления.
3. Отсутствуют математические модели, позволяющие произвести расчет крепежных элементов, формообразованных в плоских заготовках с предварительно подготовленными отверстиями, а также в трубчатых заготовках.
4. Проведена классификация существующих способов пластического сверления, на основании которой можно разрабатывать новые способы.
5. Осуществлен анализ результатов металлографических исследований малоуглеродистых и нержавеющих сталей, обработанных пластическим сверлением, на основании чего сделан вывод о незначительности влияния данного технологического процесса на структуру металла и его физико-механические характеристики, что, в конечном счете, не