Разработка ресурсосберегающей технологии изготовления поковок венечных шестерен

• Автор: Борисов, Артем Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 184 с. : ил.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Область применения детали шестерня венечная и потребность

машиностроения в е производстве

1.2. Технологии горячей объмной штамповки поковок типа шестерня

венечная в производстве

1.3. Технологические факторы горячей объмной штамповки деталей типа шестерня венечная
1.4. Применение математического моделирования и экспериментальных исследований при проектировании технологии ГОШ шестерня венечная

1.5. Цель и задачи исследования.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ АНАЛИЗА И ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПРОЦЕССОВ ГОШ

2.1. Анализ формообразования на основе модели смещения объемных частей и контактных поверхностей.

2.2. Разработка модели качества технологических процессов ГОШ

2.3. Разработка метода определения накопленной деформации на основе сферозенистой модели.
2.4. Сравнительный анализ результатов расчета неравномерности деформаций, полученных при численном и физическом моделировании
2.5. Выводы
3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ШТАМПОВКИ НА ОСНОВЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
3.1. Анализ чертежа поковки
3.2. Анализ технологии на основе модели смещений.
3.3. Конечноэлементное моделирование базовой технологии.
3.4. Разработка модели качества технологического процесса
штамповки
3.5. Выводы и итоги главы
4. РАЗРАБОТКА МАЛООТХОДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ШТАМПОВКИ
4.1. Анализ технологии на основе модели смещений.
4.2. Конечноэлементное моделирование малоотходной технологии
4.3. Разработка модели качества технологического процесса
штамповки.
4.4. Сравнение результатов исследования малоотходного техпроцесса с параметрами базовой технологии
4.5. Выводы и итоги главы.
5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОШАГОВОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ И ЕЕ РЕАЛИЗАЦИЯ НА МЕХАНИЧЕСКОМ ПРЕССЕ ПУЛЬСАР
5.1. Анализ факторов реализации технологических процессов ГОШ детали шестерня венечная на КГШП.
5.2. Способ пошагового деформирования и технологическая машина для его осуществления.
5.3. Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ.
Приложение 1. Сравнение исследованных в диссертации технологических схем.
Приложение 2. Технические предложения по совершенствованию
исследованных в диссертации технологических схем
Приложение 3. Проведение лабораторного эксперимента по условиям
базирования заготовки на первом переходе малоотходной технологии
Приложение 4. Акт испытаний опытноэкспериментального образца пресса
Пульсар.
Приложение 5. Акт передачи результатов научноисследовательской работы в виде малоотходного технологического процесса горячей объемной штамповки
венечной шестерни.
Приложение 6. Акт об использовании результатов научноисследовательской
Приложение 7. Акт внедрения результатов научных исследований в учебный процесс.
ВВЕДЕНИЕ


Лихачва , крупнейший производитель грузовых автомобилей объединение КамАЗ 6, Петербургский тракторный завод . Поковка детали шестерня венечная по форме и размерам занимает промежуточное положение между поковкой детали типа шестерня и кольцевыми поковками значительного диаметра. Известны производственные технологические процессы ГОШ зубчатых колс Технологический процесс ГОШ по источнику , примененный на Тернопольском комбайновом заводе, а также в Болгарии г. Габрово для получения конических зубчатых колес небольшой массы, характеризуется тем, что штамповку осуществляют на универсальном прессе в специальном штампе, оснащенном разъемной матрицей с гидравлическим механизмом смыкания. Стойкость инструмента при данном техпроцессе составляет от 0 до поковок. В работе представлена перспективная технология штамповки крупногабаритных зубчатых колс, внедрнная на заводе Уралмаш, получившая название секторной штамповки. Поковка изготавливается на молоте за несколько ударов путем последовательного внедрения бойков секторной формы. Технологические процессы ГОШ шестерн, применяемые при производстве трактора К1 5, , , характерны тем, что их производство осуществляется без напусков на штамповочные уклоны. Предварительно поковку штампуют на молоте с массой падающих частей тонн за ударов, в интервале температур 0 С. При этом наружная боковая поверхность поковки и внутренняя выполняются коническими, что обеспечивает свободное удаление поковки из инструмента. Затем выполняют в совмещенном штампе операции обрезки облоя, обжима и пробивки отверстия. Обжим поковки выполняется при проталкивании поковки через коническую матрицу. Другим примером штамповки без напусков на уклоны может служить штамповка ступичной шестерни с наружным диаметром 4 мм и высотой венца 8 мм. Поковку штампуют на молоте с массой падающих частей тонн, а заключительные операции обрезки облоя, обжима и пробивки отверстия выполняют на обрезном прессе усилием МН в комбинированном штампе. Штамповка без напусков на уклоны позволяет экономить до 7 металла. Известны технологии молотовой штамповки без облоя, разработанные на Горловском машиностроительном заводе им. С.М. Кирова для производства поковок шестерен 5,. По сравнению со штамповкой на молотах ГОШ на КГШП имеет преимущества по размерной точности поковок, экономии металла, производительности, условиям механизации и автоматизации технологического процесса 4. Известна технология точной штамповки на КГШП конической шестерни полуоси автомобиля МАЗ0, используемая на Минском заводе шестерен 7. Масса заготовки составляет 7,2 кг, масса поковки 6 кг. Стойкость вставки в чистовом ручье составляет поковок. Интересным примером технологии ГОШ венечной шестерни является комбинированная технология, совмещающая штамповку на молоте и кольцевую раскатку на автоматизированном кольцераскатном оборудовании, созданным НИИтракторосельхозмаш 7,,. Так, технология изготовления венца бортовой шестерни трактора Т0, применяемая на Челябинском тракторном заводе, включает в себя штамповку на молоте с последующей обрезкой облоя и пробивкой перемычки кольцевой заготовки. Эту заготовку затем раскатывают до конечного диаметра на кольцераскатном автомате усилием 0 кН. В работе приводятся сведения о производственном использовании технологии горячей раскатки в химическом машиностроении. ВНИИПТхиммаш г. Пенза. Там разработана и внедрена в производство машина МГР0 для горячей открытой раскатки кольцевых поковок диаметром до 0 мм, и машина РУ0 для раскатки заготовок диаметром до мм. Такие машины использовались на заводе им. Шмидта г. Баку и на Казанском компрессорном заводе. Эффективная производительность раскатной машины МГР0 составила 3 поковки в минуту. Технологию раскатки кольцевых деталей , отличает сравнительно небольшой уровень технологических сил, обусловленных локальным деформированием заготовки. Однако для е осуществления требуется дорогостоящее специализированное оборудование. Производительность раскатной технологической машины существенно меньше, чем производительность КГШП.