Обеспечение качества самонарезающих винтов на основе регламентации свойств исходной заготовки в условиях недетерминированной информации

• Автор: Вахитова, Фарида Талгатовна
• Шифр специальности: 05.02.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Анализ процессов формирования качества самонарезающих винтов
1.1. Общая характеристика самонарезающих винтов
1.1.1. Сравнительный анализ самонарезающих винтов и шурупов
1.1.2. Конструктивное исполнение самонарезающих винтов
1.1.3. Классификация самонарезающих винтов с точки зрения области их применения
1.2. Анализ требований современного рынка, предъявляемых к качеству самонарезающих винтов
1.3. Влияние технологических операций на качество самонарезающих винтов
1.4. Обоснование правомерности представления технологических процессов производства крепежных изделий как недетерминированных
1.5. Выводы по главе
2. Формирование дерева свойств самонарезающих винтов. Анализ технологии производства саморезов с точки зрения достижения заданного уровня качества продукции
2.1. Разработка иерархической структуры свойств самонарезающих винтов
2.2. Анализ процесса формирования качества самонарезающих винтов
2.3. Выводы по главе
3. Определение требований к химическому составу стали для производства самонарезающих винтов
3.1. Исследование влияния химического состава стали на уровень свойств самонарезающих винтов после химико-термической обработки
3.2. Анализ воздействия химического состава стали на дефектообразование в процессе холодной объемной штамповки
3.3. Разработка статистических моделей для определения рационального химического состава стали
3.4. Выбор марки стали для производства самонарезающих винтов заданного уровня качества
3.5. Выводы по главе
4. Регламентация механических свойств заготовок для производства самонарезающих винтов
4.1. Разработка математической модели пооперационного преобразования параметров металлоизделия
4.2. Определение математических моделей пооперационного преобразования механических свойств стали, предназначенной для производства самонарезающих винтов, на этапе подготовки металла к холодной объемной штамповке
4.3. Формирование требований к механическим свойствам прутковой заготовки, обеспечивающих необходимую технологичность стали на операциях холодной объемной штамповки
4.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время операции по соединению элементов конструкции являются одними из основных при производстве различных систем. Хотя стоимость крепежных деталей механического узла в среднем не превышает 5%, затраты рабочего времени на операции по соединению конструктивных элементов достигают более половины общих временных затрат на изготовление продукции. В результате стоимость крепежа, установленного в изделии, увеличивается в 3 - 10 раз по сравнению с его номинальной стоимостью. В связи с этим экономически целесообразным является использование быстроустанавливаемых крепежных деталей, таких как самонарезающие винты.
Стремительно растущая популярность саморезов среди потребителей объясняется их расширенными функциональными возможностями:
- получение отверстия и формирование в нем резьбы непосредственно во время сборочной операции;
- обеспечение надежного стопорения резьбового соединения;
- возможность установки в местах с односторонним доступом;
- крепление к конструкциям из различных материалов;
- снижение себестоимости резьбового соединения за счет исключения операций предварительного образования резьбы и её контроля.
Динамично развивающиеся отрасли промышленности, такие как строительство, производство бытовой техники и электроники, приборостроение, точное машиностроение, автомобилестроение, мебельная и деревообрабатывающая промышленность, стимулируют постоянный рост потребления самонаре-зающих винтов. Однако, несмотря на то, что спрос на саморезы постоянно растет, перспективы российских заводов на этом рынке довольно сомнительны. Потребность в самонарезающих винтах покрывается за счёт ввоза из-за рубежа. При этом объёмы импорта постоянно растут. Невостребованность саморезов отечественного производства объясняется несоответствием состава свойств продукции и их количественных характеристик требованиям потребителя. В то время как за рубежом фирмы-производители стремятся в максимальной степе-

лей. Это позволяет самонарезающему винту при ввинчивании формировать резьбу в отверстии, выдавливая материал соединяемых деталей во впадину профиля резьбы, обеспечивая тем самым герметичность и стопорение соединения. Чтобы при этом саморез не согнулся или хрупко не разрушился, сердцевина винта должна оставаться вязкой с регламентированным уровнем твердости.
Таким образом, специальные функции самонарезающих винтов позволяют решать множество задач за счет наличия таких свойств, как:
- поверхностная твердость и глубина нитроцементованного слоя, посредством которых реализуется технологическая функция саморезов (сверлить отверстие, образовывать в нем резьбу и стопорить соединение);
- твердость сердцевины и предел прочности при кручении, обеспечивающие выполнение сборочной функции (надежно передавать крутящий момент при сборке).
В тоже время потребителю принципиально важно, чтобы самонарезающие винты выполняли функции, являющиеся общими для всех видов стержневых крепежных изделий.
Создание и сохранение при эксплуатации усилия затяжки в соединении могут быть гарантированы лишь в случае применения металлоизделия, характеризующегося высокой точностью форм и размеров после операций формообразования. В связи с этим, при выборе марки стали для производства самонарезающих винтов необходимо учитывать способность материала к обработке методом ХОШ. Способность стали изменять свою форму под действием ударов и давления, не разрушаясь, характеризуется ее штампуемостью [97]. Основным критерием штампуемости стали является сопротивление деформированию. Однако вследствие неравномерности деформаций и особенностей кинематики течения в некоторых областях деформируемой заготовки возникают растягивающие и сдвигающие напряжения, превышающие допустимые, что вызывает образование микро- и макротрещин. В связи с этим, помимо сопротивления деформированию (временного сопротивления разрыву ав, Н/мм2), необходимо