Повышение эффективности изготовления поковок сложной формы на основе совершенствования методов групповой штамповки

• Автор: Белокопытов, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 172 с. : ил.

Содержание

Введение
Глава 1. Анализ состояния группового производства поковок сложной формы стержневого и кольцевого типа

1.1. Групповой метод обработки деталей машиностроения... §

1.2. Применение группового метода на участках объемной штамповки в мелкосерийном и серийном производстве

1.3. Разновидности деталей стержневого и кольцевого типа... ]

1.3.1. Производство поковок стержневого и кольцевого типа методами пластического деформирования

1.3.2. Конструкции штампов для закрытой штамповки на универсальном оборудовании

1.4. Методы определения силовых параметров при штамповке поковок сложной формы стержневого и кольцевого

1.5. Принятие решений при унификации заготовок в групповом производстве
1.5.1. Признаковое пространство
1.5.2. Методы самообучения распознаванию образов
1.6. Методы решения оптимизационных задач
1.6.1. Оптимизация загрузки оборудования участка объемной штамповки
1.6.2. Математическая модель загрузки оборудования в условиях многономенклатурного производства
1.7.Цель и задачи исследования
Глава 2. Предпроектное теоретическое исследование силовых параметров штамповки сложной поковки с фланцевой и ступичными частями в закрытом штампе
2.1. Компьютерное моделирование штамповки в закрытом штампе
2.2. Разработка технологической схемы штамповки в закрытом штампе
2.3. Математическая модель расчета силовых параметров
2.4. Вывод расчетных зависимостей математической модели
2.5. Анализ расчетных зависимостей математической модели
2.6. Сопоставление различных зависимостей для расчета силовых параметров
Глава 3. Экспериментальные исследования.
3.1. Разработка группового штампа с пружинным элементом для создания сил противодавления
3.2. Экспериментальная штамповка и исследование силовых параметров
3.3. Групповой принцип проектирования штампа и рабочего инструмента
Глава 4. Унификация заготовок и оптимизация загрузки оборудования в групповом производстве
4.1. Унификация заготовок в групповом производстве
4.2. Оптимизация загрузки оборудования в групповом производстве
4.2.1. Компьютерное моделирование загрузки участка
групповой штамповки
Общие выводы
Литература
Приложение 1:Акт внедрения
Приложение 2: Исходные данные и результаты группирования заготовок
Приложение 3: Расчет оптимизации загрузки оборудования в
среде Excel
Введение

В период интенсивного развития рыночных отношений происходит разукрупнение промышленных предприятий, поэтому в условиях быстропереналаживаемого мелкосерийного и серийного производства особенно актуальным является применение групповых методов обработки металла давлением, в основе которых лежат принципы энерго- и ресурсосбережения. Проектируя для однотипных деталей комплексную или комплектную поковку, из которой изготавливают все детали технологической группы, добиваются увеличения серийности изготовленных поковок, что способствует загрузке высокопроизводительного кузнечноштамповочного оборудования. Однако не достаточно внимания уделялось унификации исходных заготовок, из-за отсутствия математических методов их группирования.
Значительную номенклатуру изделий в разных отраслях промышленности составляют детали сложной формы, при изготовлении которых превалируют технологии с низким коэффициентом использования металла (КИМ). Анализ состояния производства деталей сложной формы в условиях мелкосерийного и серийного многономенклатурного штамповочного производства показал, что достижение конкурентоспособности требует создания эффективных технологических процессов за счет: снижения расхода металла исключением облоя,
уменьшением припусков и штамповочных уклонов, что позволит значительно сократить трудоемкость последующей механообработки; уменьшения силы штамповки на основе разделения очага деформации; повышения производительности штамповки за счет сокращения числа переходов.
Наиболее целесообразной технологией штамповки поковок стержневого типа, например фланцев, отвечающей выше перечисленным требованиям, является технология безоблойной штамповки в групповых

деформирования. Поэтому энергетические методы расчета так же называют методами верхних оценок.
Таким образом, в теории обработки металлов давлением находят применение разные и отнюдь не взаимоисключающие друг друга методы анализа технологических процессов. Все эти методы являются приближенными. В нашей работе в качестве основного метода расчета принят энергетический метод, его применение не требует определения напряжений в деформируемом теле, и удовлетворения статических условий деформирования, что во многих задачах существенно упрощает инженерные оценки нагрузок и формоизменения, а так же учитывает тепловыделения в результате пластической деформации. При помощи энергетического метода, возможно провести расчет различных технологических процессов обработки металла давлением.
Процесс штамповки поковок стержневого и кольцевого типа, в частности фланцевых поковок, в основном сводится к расчету радиального выдавливания, которое осуществляется на окончательной стадии штамповки.
Радиальное выдавливание - это операция, при которой происходит увеличение диаметра заготовки на части её высоты путем вытеснения материала в радиальную полость, расположенную по периметру боковой поверхности заготовки [50].
Согласно источнику [51] при штамповке выдавливанием цилиндрических изделий с буртами и фланцами из сплошных заготовок полагается (рис. 1.11), что пластическая деформация происходит только в части заготовки, определяемой высотой выдавливаемого бурта к. Область пластической деформации представим в виде двух областей I и II.