Совершенствование технологии поперечного холодного выдавливания головок стержневых изделий на основе моделирования процесса

• Автор: Малышева, Марина Сергеевна
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Глава 1. Анализ существующих методов изготовления и исследования при деформировании головок стержневых изделий
1.1. Методы изготовления головок стержневых изделий и пути повышения их эффективности
1.2. Анализ методов исследования процессов формоизменения при холодной объемной штамповке
1.3. Методы прогнозирования разрушения металла при холодной объемной штамповке
1.4. Выводы и задачи исследования
Глава 2. Анализ формоизменения металла при поперечном выдавливании
2.1. Описание трехмерной упругопластической математической модели определения напряженно-деформированного состояния
2.2. Методика проведения численного исследования формоизменения
при поперечном выдавливании головок стержневых изделий
2.3. Анализ НДС металла при поперечном выдавливании заготовки
2.4. Экспериментальная проверка адекватности модели
2.5. Выводы
Глава 3. Прогнозирование разрушения металла при поперечном выдавливании
3.1. Методика определения показателя напряженно-деформированного состояния
3.2. Определение запаса пластичности при поперечном выдавливании
по методике Кокрофта-Латама
3.3. Определение запаса пластичности по методике Колмогорова
3.4. Сопоставление результатов прогнозирования разрушения
3.5. Выводы

Глава 4. Анализ технологических процессов изготовления стержневых изделий и разработка рекомендаций по промышленной реализации результатов исследований
4.1. Область применения и конструкция стержневых изделий
с увеличенной головкой
4.2. Исследование процесса поперечного выдавливания при изготовлении закладных болтов
4.2.1. Выбор исходных данных
4.2.2. Методика проведения численного исследования
4.2.3. Результаты моделирования '
4.2.4. Анализ НДС деформирующего инструмента
4.2.5. Влияние величины начального изгиба и эксцентричности приложения деформирующей силы на устойчивость при поперечном выдавливании головок закладных болтов
4.2.6. Разработка рекомендаций по практической реализации результатов исследований в условиях КПЦ ОАО «ММК-МЕТИЗ»
4.3. Исследование процесса изготовления заклепок с увеличенной головкой
4.3.1. Выбор исходных данных
4.3.2. Методика проведения численного исследования
4.3.3. Результаты моделирования
4.3.4. Разработка технологии изготовления заклепок с увеличенной головкой
4.4. Практическое опробование и использование результатов работы
4.5. Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения

Повышение эффективности производства металлоизделий является одним из приоритетных направлений развития черной металлургии. Неотъемлемым условием плодотворной деятельности предприятий в условиях существующей системы рыночных отношений становится сочетание эффективности производства с его низкими издержками и соответственно сниженной себестоимостью. Только в этих условиях возможно получение высококачественной конкурентоспособной продукции.
Развитие таких отраслей промышленности, как машиностроение, автомобилестроение, железнодорожный транспорт, строительство, определяет растущий спрос на крепежные изделия, которые должны соответствовать требованиям, предъявляемыми потребителями. От выбора способа изготовления такой продукции зависит уровень качества, себестоимость, производительность и, в конечном итоге, экономическая стабильность самого предприятия во внешней среде. Поэтому важным является проведение исследований по анализу различных технологических схем производства, выбору наиболее рациональных из них, моделированию процессов производства в таких условиях и разработке конкретных технологических рекомендаций и устройств по практической реализации предлагаемых способов.
Работа посвящена актуальной проблеме совершенствования процессов изготовления стержневых изделий с увеличенной головкой при холодной объемной штамповке. Основной сложностью при этом является обеспечение продольной устойчивости заготовки. Выполненные ранее исследования показали, что для устранения этого недостатка применяют различные технические и технологические приемы, наибольшее распространение из которых в последнее время получил процесс поперечного выдавливания. Данный способ позволяет получать изделия из заготовки с отношением высоты высаживаемой части к ее диаметру более 2,3. При этом максимально возможное значение ограничено ресурсом пластичности металла. Большое количество ис-

нимальное значение интенсивности возрастает с 0,85 (при е = 71 %) до 1,55 (при е = 81 %). Максимальное значение интенсивности в целом также увеличивается с 1,60 до 1,95.
На рис. 2.5 представлены поля интенсивностей скоростей деформации.
Относительная высота головки

Относительная высота головки

2 *1 и з:
г §
0 <9 ?
1 °

« ч

0,0
0,2 0,4 0,6 0,8
Относительная высота головки В
1,0