Разработка способа и технологии изготовления малотиражных листовых заготовок анодным локальным растворением

• Автор: Смоленцев, Максим Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 124 с. : ил.

Глава 1. Анализ исследований по локальному электрохимическому

формообразованию углублений

1.1. Технологические процессы разделения листовых заготовок

1.2. Технологические возможности электрохимической обработки в нестационарном режиме

1.3. Выбор режимов обработки углублений

1.4. Моделирование нестационарного процесса электрохи-

• мической размерной обработки

Анализ материала и задачи исследований

Глава 2. Способы разделения материалов при малых тиражах выпуска заготовок

2.1. Рабочие гипотезы

2.2. Защита от растворения металлического шаблона
2.3. Пути локализации и управления электрическим полем
2.4. Экспериментальное оборудование и оснастка
Выводы
Глава 3. Моделирование процесса разделения материалов для полу-11 ' чения заданной точности контура листовых заготовок
3.1. Физическая модель разделения материалов по шаблонам
3.2. Математическая модель процесса течения электролита
при разделении материалов
3.3. Моделирование процесса повышения точности контурного изготовления листовых заготовок с толщиной бо-

лее 0,4 мм
3.4. Обоснование способа устранения "уширения"
3.5. Расчет и изготовление шаблонов

Выводы
Глава 4. Расчет режимов и проектирование технологии электрохимического разделения листовых материалов
4.1. Анализ технологичности и обоснование области ис'-пользования изготовления заготовок из листа электро-

химическим методом
4.2. Технологические режимы разделения листовых материалов по шаблонам
4.2.1. Выбор напряжения
4.2.2. Величина начального межэлектродного зазора
4.2.3. Выбор параметров электролита
* 4.2.4. Рекомендации по выбору режимов электрохимической обработки
4.3. Разработка технологии обработки
4.4. Расчет и изготовление металлических шаблонов
4.5. Оборудование для изготовления листовых заготовок
Выводы
Глава 5. Эффективность применения ЭХО для получения листовых
заготовок
5.1. Экономическая целесообразность использования нового метода
^ 5.2. Опыт использования предложенного способа для изготовления малых серий листовых заготовок
5.3. Перспективы применения предложенной технологии
при изготовлении заготовок из листа
Заключение
Список использованных источников
Приложения

Актуальность темы. Для завоевания рынков сбыта машиностроительной продукции требуется постоянное обновление ассортимента изделий. Известно, „что наибольшую прибыль можно получить в начале срока поставок новых машин, т.е. при минимальном периоде подготовки производства, определяемом временем технологического оснашения серийного выпуска изделий, в частности сроками проектирования, изготовления и отладки штамповой оснастки для получения заготовок из листа. Такая оснастка окупается, если тираж заготовок одного наименования превышает 40-50 тысяч штук. В гибкоструктурном современном производстве месячная программа изготовления деталей из листа может измеряться единицами и десятками штук, где применение вырубных штампов экономически не оправдано. Попытки использовать вместо вырубки вырезку на механических или ручных ножницах, электроэрозионным методом, плазменной резкой оказались успешными для толстых (более 1 мм) материалов и при простой форме контура. Кроме того в этих случаях приходится оставлять значительные (до 3-5 мм) припуски на последующую обработку периметра, когда трудоемкость таких операций соизмерима или превышает время разделения листовых материалов. Основная масса листовых заготовок в точном машиностроении имеет толщину до 1 мм, где преимущества локального анодного растворения наиболее значимы. Однако, в настоящее время процесс размерного разделения металлических листовых заготовок освоен до толщины не более 0,2 мм при односторонней обработке по
шаблонам. Увеличение толщины листа при его разделении резко снижает произ-« *
водительность процесса, точность контура и требует последующей обработки по периметру детали, что заметно ухудшает технологические и экономические показатели процесса. Нахождение путей повышения точности и снижения трудоемкоЬ - длина периметра углубления в конце обработки, приближенно можно принять ,
I- = 2Н + 1„,
где Н - толщина листа заготовки;
1„ - ширина паза со стороны шаблона.
За счет движения потока со скоростью УЭ2 возникает подъемная сила, действующая на шаблон, которая, по теореме Н.Е. Жуковског-о равна произведению плотности на циркуляцию и скорость невозмущенного потока (в нашем случае Уэг)- ( '
Удельное давление струи составляет
Уж рс
При ш->О
Рул =-“<2*Уэ2(1-со8т).
Руд=7^-Р-уЭ2. (3-6)

где уж - плотность жидкости;
- объемный расход жидкости;
Рс - сечение струи.
Для шаблона с размерами Вш и Ьш (длина) сила изгиба (Рп) составит
р _ Рщ'Рщ р г п 2 Уд ■
После преобразований и с учетом (3.4) минимальная толщина шаблона Ьштш составит
ь„„ =гЦ-У»..О.Хэ2. (3-7)
Для толщин листа менее 0,4-0,5 мм (при двухсторонней обработке) токопроводящий шаблон не требуется и при известной толщине шаблона Ьш и зазоре Б0 находим время обработки:
при одностороннем разделении листа толщиной Н
т_ у[2Б0 • Ьш + 250 • Н + (Ьш + Н)2] к .*
2лауДи-Ди) ’’
где К| - коэффициент, учитывающий время калибровки выходной кромки; при двухсторонней обработке