Повышение эксплуатационных характеристик сборных протяжек совершенствованием конструкции и технологии изготовления

• Автор: Демидов, Александр Станиславович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Протягивание в современном машиностроении

1.2 Комплексные характеристики процесса протягивания

1.3 Конструкционные и технологические аспекты изготовления и эксплуатации протяжек

1.4 Способы повышения стойкости протяжек

1.4.1 Повышение износостойкости протяжек с помощью оптимизации конструкции

1.4.2 Повышение износостойкости протяжек с помощью термообработки..

1.4.3 Повышение стойкости протяжек с помощью метода электроискрового легирования

1.5 Постановка задачи исследования
1.6 Этапы теоретических и экспериментальных исследований
2 РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ
2.1 Обоснование вносимых конструктивных изменений
2.2 Общее описание экспериментальной конструкции
2.3 Выбор геометрических параметров режущей кромки
2.4Силовой расчет базовой конструкции
2.5 Силовой расчет экспериментальной конструкции
2.6 Исследование влияния величины стыка на величину нагрузки
2.7 Особенности технологического процесса механической обработки экспериментального варианта конструкции протяжки
2.8 Выводы
3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ТЕРМООБРАБОТКИ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ Р6М5 С ПТО (ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ТЕРМООБРАБОТКОЙ)
3.1 Обоснование разработки нового технологического процесса ТО
3.2 Постановка и описание эксперимента по термообработке.
3.3 Выводы
4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ (ЭИЛ)
4.1 Обоснование применения метода ЭИЛ для упрочнения протяжного инструмента
4.2 Постановка и описание эксперимента по нанесению покрытия методом электроискрового легирования ЭИЛ
4.3 Выводы
5 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ
5.1 Теоретическое и экспериментальное обоснование к проведению производственных испытаний
5.2 Сравнительные испытания протяжек в производственных условиях
с использованием тензометрии процесса протягивания
5.3 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Повышение эффективности машиностроительного производства связано с непрерывным совершенствованием техпроцессов обработки материалов, за счет применения более качественного инструмента и эффективных способов его использования.
Проблемы, рассмотренные в данной работе, обоснованы недостаточной стойкостью круглых протяжек сборных конструкций работающих по профильно-переменной схеме резания, при протягивании прерывистых отверстий с плоскостями стыка в заготовках из среднеуглеродистых конструкционных марганцевых и других высокопрочных видов сталей. Применяемая в качестве инструментального материала широко распространенная сталь Р6М5, при нормальной производительности в данных условиях не обеспечивает приемлемую стойкость. В качестве типичного примера, можно привести данные ОАО «Алттрак» г. Рубцовск, об имеющем место, преждевременном выходе из строя инструмента, при протягивании отверстия в опорных катках сельскохозяйственного и трелевочного трактора. При этом наблюдались случаи выкрашивания режущих кромок зубьев черновых секций, малого периода времени между переточками инструмента и т.д.
Попытки решить проблему изменением шага зубьев, углов а и у режущей кромки, схемы и скорости резания, количества и геометрии выкружек, ощутимого положительного результата не дали.
Замена инструментального материала, путём применения более дорогих сортов стали вольфрамовой Р18, кобальтовых типа Р6М5К5, было признано нецелесообразным по причине несоответствия прочностных свойств этих сталей характеру работы с наличием ударных нагрузок. Ванадиевая быстрорежущая сталь Р12ФЗ, наиболее подходящая для изготовления инструмента, работающего в условиях динамической нагрузки, имеет высокую стоимость и кроме того, недостаточно хорошо шлифуется, что резко ограничивает возможность ее практического применения и вынуждает использовать для этой цели стали умеренной теплостойкости типа Р6М5.

перспективной и заслуживающей внимания, как к компоненту комплексной системы повышения качества быстрорежущего инструмента.
1.5 Постановка задач исследования
Для решения поставленной цели работы: "Повышение
эксплуатационных характеристик сборных протяжек совершенствованием конструкции и технологии изготовления" сформулированы следующие основные задачи:
— разработать конструкцию черновой секции сборной круглой протяжки профильно-переменной схемы резания, изготовляемую из сталей умеренной теплостойкости, путем применения чашечных зубьев с наклонной режущей кромкой;
— разработать технологию термообработки быстрорежущей стали умеренной теплостойкости с предварительной термообработкой ПТО, позволяющую получить максимально возможное значение комплекса параметров твердости и ударной вязкости, при затратах соизмеримых с затратами базового варианта;
— разработать технологию и установку для легирования задней поверхности зуба калибрующих секций протяжки, при помощи электроискровой обработки;
— провести сравнительные испытания базового и двух разработанных режимов термообработки быстрорежущей стали (с применением ПТО) и осуществления при этом селекции варианта с наиболее оптимальными параметрами температур и времени;
провести сравнительные испытания в производственных условиях сборных протяжек, изготовленных:
а) по базовому варианту;