Совершенствование процессов холодной штамповки стержневых крепежных изделий с целью ресурсосбережения

• Автор: Тефтелев, Евгений Николаевич
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. Тенденции и проблемы развития производства крепежных изделий прогрессивной конструкции

1.1. Крепежные изделия прогрессивной конструкции.

1.2. Технологические процессы изготовления крепежных изделий прогрессивной конструкции

1.3. Методы исследования процессов холодной объемной штамповки.

1.4. Задачи исследования

2. Скорость деформации в процессах холодной штамповки крепежных изделий

и е влияние на сопротивление деформации штампуемых сталей

3. Исследование неравномерности деформации в холодновысаженных

головках с фланцем.

4. Математическое моделирование процессов штамповки крепежных изделий
4.1. Основы вариационного метода в дискретной постановке
4.2. Расчет энергосиловых параметров процесса поперечного выдавливания головки в виде двух разновысоких конусов
4.3. Определение энергосиловых параметров процесса штамповки головок
с фланцем.
5. Прогнозирование устойчивости формоизменения при холодной штамповке головок стержневых изделий
6. Разработка и совершенствование технологических процессов штамповки крепежных изделий прогрессивной конструкции.
6.1. Совершенствование технологических процессов штамповки болтов с шестигранными головками.
6.2. Разработка технологии изготовления путевых шурупов холодной штамповкой на многопозиционных автоматах.
6.3. Совершенствование конструкции и технологии изготовления
высокопрочных болтов для строительных конструкций
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Список использованных источников


Применение термоупрочненного металла при изготовлении крепежных изделий повышенной прочности позволяет устранить сфероидизирующий отжиг исходного металла, термообработку готовых изделий, использовать тепло прокатного нагрева, заменить легированные стали более дешевыми низкоуг-леродистыми. Однако, термически упрочненный металл обладает более высоким сопротивлением деформированию при холодной штамповке, что приводит к возрастанию усилий на штамповый инструмент и снижению его стойкости. Способы изготовления крепежа повышенной прочности с использованием процессов термомеханической обработки требуют оснащения штамповочных прессов специальными нагревательными устройствами и приборами для контроля температуры, а применение специальных технологических смазок ухудшает условия труда. Повышение прочностных характеристик болтов деформационным упрочнением достигается за счет использования повышенных степеней деформации при калибровке металла и холодной объемной штамповке []. При этом отпадает необходимость в упрочняющей термообработке болтов и повышается усталостная прочность изделий за счет возникновения остаточных сжимающих напряжений в резьбе. В технологических процессах изготовления крепежа повышенной прочности с использованием деформационного упрочнения эффективно применение операции прямого выдавливания [,]. Так, при изготовлении болтов повышенной прочности из стали по технологии, включающей волочение исходного металла с обжатием %, выдавливание стержневой части со степенью деформации . Н/мм и пределом текучести не менее 0 Н/мм2. Применение деформационного упрочнения при изготовлении болтов повышенной прочности ухудшает показатели пластичности и ударной вязкости изделий, а в случае применения операции выдавливания усложняются конструкция холодновысадочного инструмента и его настройка. Изготовление крепежных изделий повышенной прочности методами холодной пластической деформации связано с ростом усилий штамповки, что необходимо учитывать при разработке технологических процессов в части выбора кузнечно-прессового оборудования и проектирования технологического инструмента. Применяемые методики определения энергосиловых параметров должны учитывать свойства штампуемых сталей в зависимости от режимов применяемых технологических процессов (степень деформации, скорость деформации и т. Традиционные способы стопорения резьбовых соединений с помощью шплинтов, штифтов, плоских и пружинных шайб, проволоки, стопорных винтов, контргаек и других элементов являются сложными и трудоемкими [7]. Применение самостопорящегося крепежа исключает необходимость использования вспомогательных деталей (шплинты, шайбы, контргайки и т. Повышение стопорящих свойств в крепеже прогрессивной конструкции осуществляется, в основном, путем увеличения сил сцепления на опорных поверхностях и в резьбе, что достигается увеличением площади опорных поверхностей (болты и гайки с фланцами), выполнением на опорных поверхностях зубчатого профиля, деформированием нескольких витков резьбы, встраиванием в резьбовую часть стопорных упругих элементов и другими способами [1, 2, 3]. В случае использования болтов и гаек с фланцами (рис. Для класса прочности 8. МПа. Для сравнения - под шестигранной головкой болтов и обычными гайками эти напряжения при затяжке достигают 0-0 МПа, что в 2-4 раза выше напряжений течения материала соединяемых деталей []. Во время эксплуатации это приводит к преждевременному ослаблению затяжки. Рис. Болт с фланцем Болты с фланцами классов прочности 8. Такие болты способны выдерживать крутящие моменты при завинчивании-свинчивании в 1,3-1,5 раза больше, чем шестигранные головки. Рис. В настоящее время такой вид строительства находит все более широкое применение и в России. Фланцевые крепежные изделия специальной конструкции часто используются в ответственных резьбовых соединениях, работающих в условиях динамического и ударного нагружения [7]. Например, в конструкции шатунного болта (а. К фланцевому крепежу следует отнести путевые шурупы, которые широко используются в конструкции верхнего строения железнодорожного пути и служат основным элементом крепления рельсов к шпалам. Путевой шуруп (рис. Рис. Рис.