Формообразование узлов крепления в тонкостенных деталях методом пластического сверления

• Автор: Хоменко, Владимир Валерьевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Глава 1 Состояние вопроса. Цель и задачи исследования
1.1 Обзор практики пластического сверления
1.2 Анализ конструкций и условий работы инструмента для пластического сверления.
1.3 Анализ исследований процесса пластического сверления
1.4 Область применения процесса пластического сверления
1.5 Выводы
Глава 2 Теоретические основы формообразования узлов крепления в тонкостенных деталях методом пластического сверления
2.1 Некоторые предпосылки к использованию процесса пластического сверления для формообразования узлов крепления в тонкостенных деталях
2.2 Моделирование процесса взаимодействия инструмента с тонкостенной заготовкой при пластическом сверлении
2.3 Физическая модель процесса пластического сверления
2.4 Выводы
Глава 3 Экспериментальные исследования формообразования узла крепления
3.1 Автоматизированная система сбора и обработки данных
3.2 Тарировка измерительного тракта
3.3 Результаты экспериментов
3.4 Гипотеза о причине колебаний осевой силы
3.5 Построение математической модели
3.6 Уточнение параметров теоретических моделей
3.7 Металлофизические исследования свойств материала узлов крепления

3.8 Соединение тонкостенных заготовок с помощью диффузии
при формообразовании узла крепления
3.9 Выводы
Глава 4 Промышленное внедрение результатов исследований
4.1 Апробация методики проектирования
4.2 Перспективы развития технологии пластического сверления
на производстве
4.3 Выводы
Заключение и основные выводы
Литература
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4

Современное развитие машиностроения неразрывно связано с . увеличением конкурентной способности выпускаемой продукции на базе повышения надежности работы узлов и агрегатов, снижения их металлоемкости и трудоемкости изготовления.
В различных отраслях машиностроения (сельскохозяйственного транспортного, энергетического и т.п.) широкое распространение получили детали, изготовленные из тонколистового материала: крышки, поддоны, коллекторы, теплообменники и т.п. Обеспечение высокого качества сборки таких деталей, а также необходимой жесткости при монтаже на них конструктивно и технологически необходимых узлов и агрегатов машин, , связано с дополнительными технологическими сборочными операциями узлов крепления, отвечающим требованиям высокой прочности, жесткости, надежностью в эксплуатации, технологичности и низкой трудоемкости.
На практике вопрос обеспечения указанных требований при монтаже и сборке тонкостенных деталей стоит особенно остро в связи с малой толщиной металла, не обеспечивающей изготовление узлов крепления необходимой жесткости, обусловливающих надежность сборки. Поэтому в тонкостенных деталях узлы крепления изготавливают с использованием дополнительных крепежных элементов: гладких и резьбовых втулок, . шпилек, болтов, гаек, повышающих надежность крепления. При этом используют различные технологии соединения крепежных элементов с тонкостенными деталями: сварку, пайку, клепку, склеивание. Включение в технологический процесс дополнительных операций, связанных с монтажом узлов крепления, обусловливает дополнительные затраты труда, материальных и энергетических ресурсов.
Поиск путей снижения затрат при формообразовании узлов крепления в деталях из тонколистового материала привел к созданию новой технологии обработки отверстий, базирующейся на использовании пластических свойств . металла, в значительной степени, проявляющихся при его нагревании.

| * Нв [Я] + Я, ■ Л, - 2Щ ) = л Я • я‘ (2.8.)
После преобразования уравнения (2.8.) получим выражения для определения высоты усеченного конуса над и под заготовкой, поскольку по условию Я, = Нг:
Я = Я = - 2-!к (2.9.)
" 2 Я2.+Я,-Л.-2/г,2

Нв=Нн=1— (2.10)
і я

Обозначив x = Re/Ru и подставив выражение в уравнение (2.10), получим:
Я= Я= - —^ (2.11.)
" 2 х +л:
Общая высота узла крепления определяется, как:
Яг=Я + 2Яя (2.12.)
Подставив в уравнение (2.12.) выражение (2.11.), после преобразования
получим: Я£ = Я| 1 + —— ---1 (2.13)
( х +х-2)
Таким образом, с помощью выражений (2.11.) и (2.12.) можно определить геометрические параметры узлов крепления, образованных с помощью пластического сверления в тонкостенной заготовке, в зависимости от толщины стенки и диаметра отверстия, а также прогнозировать длину резьбы, формообразуемой во внутреннем диаметре узла крепления.
В случае формообразования узла крепления в форме полого цилиндра, объемы верхней и нижней частей узла определяются, как: Vt=KHB((Rl+A)2-R;) (2.14.)
Г2=^яЛ(/г, + Д)2-Л,2) (2.15.)
После преобразований (2.2.13) и (1.2.14), получим: