Повышение эффективности изготовления фланцевых поковок на основе анализа технологических схем штамповки

• Автор: Абдуллах Мохаммед Наджиб
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 162 с. : ил.

1.1. Особенности проектирования процессов горячей объмной штамповки.

1.1.1. Технологические схемы изготовления фланцевых поковок на кривошипных горячештамповочных прессах

1.1.2. Физическое моделирование процессов горячей объмной штамповки

1.1.3. Методы математического моделирования процессов горячей объмной штамповки

1.1.4. Компьютерное моделирование процессов горячей

объмной штамповки

1.2. Исследование динамических процессов в механизмах кривошипных прессов.

1.2.1. Динамика механизмов кузнечнопрессовых машин с абсолютно жсткими звеньями.

1.2.2. Динамика механизмов кузнечнопрессовых машин с упругими звеньями.

1.2.3. Компьютерное моделирование динамических процессов в механизмах кузнечнопрессовых машин

1.3. Исследование влияния характера нагружения механизма на его динамику.

1.4. Основные задачи исследования.
Глава 2. Теоретические и экспериментальные исследования процессов пластического формообразования фланцевых поковок
2.1. Исследование и расчт параметров горячей объмной штамповки фланцевых поковок средствами программы СЖогт .
2.1.1. Классификация исследуемых фланцевых поковок и показатели эффективности технологического процесса.
2.1.2. Численное исследование пластического формоизменения металла при реализации различных схем изготовления фланцевых поковок.
2.2. Экспериментальные исследования процессов ГОШ фланцевых поковок на основе их физических моделей
2.2.1. Цели и задачи экспериментальных исследований .
2.2.2. Определение параметров физической модели фланцевой поковки
2.2.3. Конструктивные схемы штампов для проведения экспериментов
2.2.4. Анализ экспериментальных данных.
2.3. Исследование напряжннодеформируемого состояния инструмента для ГОШ фланцевых поковок
2.4. Основные направления совершенствования технологических схем ГОШ фланцевых поковок
2.5. Выводы
Глава 3. Разработка методики исследования динамических процессов в системе кривошипный пресс штампуемая поковка
3.1. Числовой прототип КГШП и расчт упругоинерционных характеристик элементов его конструкции
3.2. Адаптация системы динамического анализа механизмов для решения задачи исследования динамики КГШП
3.2.1. Динамические характеристики КГШП критерии его надежности.
3.2.2. Компьютерная модель кривошипнонолзунного
механизма как объект системы .
3.2.3 Объектная модель КГШП
3.2.4. Определение нагрузок
3.3. Оценка наджности кривошипного пресса в системе при штамповке фланцевых поковок.
3.4. Выводы.
Глава 4. Применение методики совершенствования технологических схем штамповки фланцевых поковок.
4.1. Традиционная технология изготовления поковки Втулкашестерня передней передачи
4.1.1. Компьютерное моделирование пластического формоизменения металла при реализации традиционной схемы штамповки.
4.1.2. Анализ напряжннодеформируемого состояния инструментов
4.1.3. Динамические нагрузки в системе КГШПГОШ при штамповке втулкишестерни передней передачи по традиционной технологии
4.2. Совершенствование технологии изготовления поковки Втулкашестерня передней передачи.
4.3. Новые технологические схемы штамповки фланцевых поковок.
4.3.1. Разработка и исследование технологической схемы изготовления фланцевых поковок на основе принципа бесподпорной штамповки.
4.3.2. Экспериментальное исследование процесса изготовления поковки Втулкашестерня передней передачи по технологии бесподпорной штамповки
4.4. Выводы
Основные выводы
Библиографический список.
Приложения.
Введение


Результаты исследования влияния различных технологических схем штамповки фланцевых поковок на материальные и энергетические затраты и напряжения в инструменте. Модель кривошипноползунного механизма как объекта системы комплексного анализа показателей эффективности системы КГШП ГОШ. Апробации работы. Материалы работы доложены и обсуждены на XII международной научнопрактической конференции Современные технологии в машиностроении, г. Пенза, г. VI международной научнотехнической технической конференции Металлургия начала нового тысячелетия, г. Липецк ЛГТУ, г. VII международной научнотехнической конференции Материалы и технологии XXI века, г. Пенза, г. Образование, наука, производства и управление, г. Старый Оскол СТИ НИТУ МИСиС, г. Наука. Технологии. Инновации, г. Новосибирск, НГТУ, г. V международной научнотехнической конференции Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования г. Вологда ВоГТУ, г. Липецк ЛГТУ, г. Образование, наука, производства и управление, г. Старый Оскол СТИ НИТУ МИСиС, г. Публикации. По теме диссертации опубликовано работ из них 7 статей, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 1 статья в зарубежном издании, 8 докладов и тезисов докладов на региональных, всероссийских и международных научных конференциях, 1 зарегистрированная программа для ЭВМ. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 8 наименований и приложения. Материалы диссертации изложены на 3 страницах машинописного текста, содержат рисунков и таблиц. Главы 3 и 4 в части исследования динамики выполнены при научном консультировании канд. Телегина В. Глава 1. Горячая объмная штамповка ГОШ один из самых распространнных способов металлообработки. Изделия, полученные с помощью горячей объмной штамповки, отличаются высокой прочностью, ударной вязкостью и стабильностью свойств. ГОШ высокопроизводительный, малоотходный и энергосберегающий вид обработки металлов, широко применяемый в серийном и массовом производстве. Для реализации процессов ГОШ используются различные типы оборудования, наиболее распространнные из которых, молоты, кривошипные горячештамповочные пресса КГШП, горизонтальные ковочные машины ГКМ и гидравлические пресса. В условиях массового и крупносерийного производства например, ВАЗ или КАМАЗ доля поковок, полученных на КГШП, является преобладающей. Развитие теории и методов пластического деформирования металлов, в том числе и ГОШ, происходило на протяжении длительного времени 1. Первыми работами, положившими начало научной теории пластичности, можно считать исследования французского ученого Г. Теска, выполненные в первой половине го века. Однако фундамент науки о пластическом формоизменении металлов был создан только в середине го века благодаря трудам многих учных 2 . Поковки, изготовляемые на кривошипных прессах, согласно , можно разделить на пять групп табл. Таблица 1. Е8ЕЕШ
А
ад
V
Фланцевые поковки относятся к I и У группам. Обычный технологический процесс штамповки на КГШП содержит два перехода осадку и окончательную штамповку. Реже применяют три перехода осадку, предварительную штамповку и окончательную штамповку. Известны технологии изготовления фланцевых поковок за четыре перехода. Чем больше количество переходов, тем больше возможности снизить норму расхода металла, но существующие КГШП не всегда позволяют разместить четыре вставки в традиционных блоках. Программы выпуска фланцевых поковок достаточно велики. Так, например, их доля среди круглых в плане поковок, производимых на ОАО КЛМАЗМеталлургия, составляет около . Применение новых технологических схем штамповки, позволяющих снизить материальные затраты, например, за счт уменьшения расходов металла на формирования облоя, прошивной перемычки и уменьшения припусков до минимально допускаемых значений. Уменьшение, в результате применения новых технологий, усилия штамповки и, как следствие, снижение энергетических затрат, а возможно, и применения более дешвых КГШП с меньшим номинальным усилием. На рис. Рис. На рис. Рис.