Совершенствование технологии изготовления гаек с резьбой, формируемой пластическим деформированием

• Автор: Старушко, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 144 с. : ил.

1. ОБЗОР СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК ГАЕК И ФОРМИРОВАНИЯ ВНУТРЕННИХ РЕЗЬБ МЕТОДАМИ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ
1.1. Особенности процессов изготовления заготовок гаек
1.2. Основные проблемы формирования отверстия заготовок гаек
1.3. Перспективные способы формирования внутренних резьб
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГОСИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ХОЛОДНОЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ ЗАГОТОВОК ГАЕК
2.1. Математическое моделирование процесса холодной объемной штамповки заготовок гаек с использованием вариационного метода
2.2. Экспериментальные исследования процесса холодной объемной штамповки заготовок гаек
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ТОРЦЕВЫХ УГЛУБЛЕНИЙ В ЗАГОТОВКАХ ГАЕК В УСЛОВИЯХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЗАПЕРТОГО МАСЛЯНОГО СЛОЯ
3.1. Условия возникновения запертого масляного слоя
3.2. Экспериментальные исследования влияния усилий штамповки на
развитие запертого масляного слоя
3.3. Определение условий, исключающих образование кольцевых канавок в зоне отверстия заготовки гайки
4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И КОНСТРУКЦИЙ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВНУТРЕННИХ РЕЗЬБ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ
4.1. Повышение качества резьб, формируемых пластическим деформированием, за счет уменьшения «кратера»-складки
4.2. Экспериментальные исследования комбинированного способа формирования резьбы

4.3. Определение диаметра отверстия заготовки под формирование резьбы
комбинированным способом
4.4. Повышение надежности работы бесстружечных метчиков за счет
увеличения упругих свойств
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

В конструкциях деталей машин, металлоконструкциях, элементах сооружений широкое применение находят резьбовые соединения, основным рабочим элементом которых является резьбовой профиль. Соединения представляют собой систему стержневое изделие-гайка. Среди крепежных изделий гайки составляют 30-35 % от общего количества выпускаемой продукции. От качества резьбы зависит надежность соединения и его безаварийная работа. Технология изготовления гаек состоит из двух основных операций: получение заготовки гайки и формирование внутреннего резьбового профиля.
В настоящее время наиболее эффективным способом получения заготовок гаек М3 - М24, обеспечивающим минимальный отход материала и высокое качество изделий, является холодная объемная штамповка на высокопроизводительных многопозиционных пресс-автоматах, процесс штамповки на которых состоит из трех, четырех или пяти переходов.
Большое значение при выдавливании резьбы бесстружечными метчиками, особенно с мелкими шагами, имеет состояние внутренней цилиндрической поверхности отверстия заготовки гайки. Наличие на ней различного рода дефектов (риски, кольцевые канавки и т.п.) могут вызвать провалы резьбы по внешнему и среднему диаметрам на нескольких витках, что приведет к переводу изделия в брак. Поэтому совершенствование технологии изготовления внутренних резьб пластическим деформированием должно быть связано с совершенствованием технологии штамповки заготовок гаек.
Наиболее распространенным способом изготовления внутренних резьб в настоящее время является нарезание с использованием режущих метчиков. Однако формирование резьбы бесстружечными метчиками имеет ряд преимуществ по сравнению резьбонарезанием: повышается качество резьбы, возникают возможности повысить скорость обработки, повышается стойТаблица 2.6.
Изменение относительного усилия штамповки при различных коэффициентах внедрения пуансона для стали 40Х ат=449 МПа
Глубина внедрения пуансона Ь, мм Усилие штамповки Р при угле 15°, Н Удельное усилие, МПа Коэффициент внедрения пуансона, Kh Относительное усилие штамповки
0,100 906982,049 2869,46991 0,033 6,390802
0,200 912977,125 2888,436867 0,067 6,433044
0,300 915899,848 2897,68365 0,100 6,453638
0,400 920385,851 2911,876269 0,133 6,485248
0,500 923694,932 2922,345394 0,167 6,508564
0,600 927449,240 2934,223108 0,200 6,535018
0,700 930551,902 2944,039174 0,233 6,556880
0,800 933797,060 2954,306062 0,267 6,579746
Таблица 2.7.
Изменение относительного усилия штамповки при различных коэффициентах внедрения пуансона для стали 30Г2Р ох=400 МПа
Глубина внедрения пуансона h, мм Усилие штамповки Р при угле 15°, Н Удельное усилие, МПа Коэффициент внедрения пуансона, К1т Относительное усилие штамповки
0,100 776186,650 2455,66518 0,033 6,139163
0,200 782038,674 2474,179556 0,067 6,185449
0,300 785149,717 2484,022137 0,100 6,210055
0,400 789601,656 2498,106986 0,133 6,245267
0,500 792984,369 2508,809064 0,167 6,272023
0,600 796730,979 2520,662424 0,200 6,301656
0,700 799876,147 2530,612968 0,233 6,326532
0,800 803122,817 2540,88464 0,267 6,352212