Комбинированное выдавливание полых длинноосных стальных цилиндров

• Автор: Рыбин, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 124 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Области применения длинноосных цилиндров

1.2 Технологические проблемы

1.3 Особенности комбинированного выдавливания

1.4 Методы решения задач процессов комбинированного выдавливания

Выводы

Постановка цели и задач исследования

2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОМБИНИРОВАННОГО

ВЫДАВЛИВАНИЯ
2.1 Основные положения энергетического метода
2.2 Решение задачи комбинированного выдавливания ступенчатых
втулок при плоскодеформированном состоянии
2.2.1 Стационарный процесс
2.2.2 Конечная нестационарная стадия
2.2.3 Комбинированное выдавливание втулок с наклонной
перемычкой
Выводы
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО
ВЫДАВЛИВАНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ЗАГОТОВОК
3.1 Описание экспериментальной установки
3.2 Комбинированное выдавливание втулок
3.2.1 Комбинированное выдавливание
3.2.2 Чистовая резка сдвигом
3.2.3 Комбинированное редуцирование
3.2.4 Частные случаи комбинированного выдавливания

3.2.5 Комбинированное выдавливание втулки с наклонной
перемычкой
Выводы,
4. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРОВ
4.1 Расчет технологических операций
4.2 Составление маршрутной технологии
4.3 Расчет максимальной длины полых стальных цилиндров
4.4 Конструирование инструмента и технологической оснастки
4.4.1 Конструкция штампа
4.4.2 Настройка штампа по разностенности детали
4.5 Опытная отработка технологии
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК,
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность темы: Современное машиностроение развивается по следующим направлениям:
ресурсосбережение, содержащее в себе экономию трудозатрат, металла, электроэнергии и т.д.;
повышение качества получаемых изделий, зависящего от точности используемых заготовок, оптимальных технологических режимов и точности настройки оборудования;
конкурентоспособность, заключающаяся в улучшении товарного вида изделий, экологичности технологий и себестоимости деталей.
Процессы холодного выдавливания из всех штамповочных операций наиболее полно соответствует выше перечисленным критериям, особенно, если получаемые изделия и полуфабрикаты являются конструктивно усложненными, в этом случае холодному выдавливанию соответствует максимальный коэффициент использования материала, повышенная точность изделия и достаточно низкая себестоимость их изготовления.
Непрерывно усложняющиеся конструкции машин и оборудования, а также применение новых материалов для изготовления деталей, требуют совершенствования технологий, в том числе и обработки металлов давлением.
В связи с этим необходимы так же непрерывные улучшения традиционных процессов холодного выдавливания и переход от простых базовых процессов к более сложным - многоканальным. К таким операциям относится комбинированное выдавливание высокопрочных материалов, в частности деформируемых сталей.
В технической литературе практически отсутствует информация по применению комбинированного выдавливания в изготовлении длинноосных цилиндров, с отношением высоты к диаметру > 5, из стальных заготовок, в
Энергетический функционал (2.33) минимизируем по параметрам х и у для получения оптимизированного решения.

sin а
(V77-/cosa); (2.34)

y(T + t)(2C-y) С-у ■ = 2 b, —~z

mTb 1 1 b

sin Р ) С tx
A(H-bt) tjC2 1 с2
где С = Т ■ ctg/3 -bx+у.
Интенсивность деформации сдвига определяется как средне интегральная величина накопленной информации при движении частиц металла вдоль линии тока.
Г - Ht2+x2+Tt)+t(ai-xf . г _ r(t? +у2 +Пх)+фх-у)2 об Tt(Tctga + x-al) ’ пр Ttx (TctgjB + у -bx)
Таким образом, выведенная математическая модель способна дать представление о влиянии различных факторов процесса на силовые и кинематические его характеристики. В качестве примера рассмотрим влияние угла скоса перемычки получаемого ступенчатого стакана на удельную силу выдавливания и скорость перемещения заготовки v* определяющей перемещение всех частиц металла в очаге деформации вплоть до истечения в прямом и обратном направлении.
На рисунках 2.14 и 2.15 показана стационарность процесса выдавливания, при чем увеличение трения пропорционально увеличивает нагрузку на инструмент. При относительно высокой заготовке наблюдается высокая сбалансированность процесса, что выражается значением характеристической скорости v4 0,5. При снижении трения скорость заметно снижается, что указывает на преобладание процесса обратного выдавливания.