Введение к работе
з
Актуальность темы. Заготовки тел качения (роликов) радиально-упорных подшипников изготавливают преимущественно холодной высадкой на прессах-автоматах. Зысадка является высокопроизводительным, экономичным, малоотходным процессом, обеспечивающим получение заготовок высокой размерной точности и качества.
Однако стойкость холодновысадочного инструмента при массовом выпуске роликов довольно низкая, несмотря на значительное количество исследований по совершенствованию его конструкций, технологии изготовления, применению различных инструментальных материалов и т.п.
Стойкость матриц определяется их качеством, которое создается в процессе изготовления, приданием нужных физико-механических свойств материалу инструмента, технологическими режимами обработки, а также свойствами обрабатываемого материала и условиями эксплуатации.
Следовательно, поиск технического решения, повышающего работоспособность тяжелонагруженного холодновысадочного инструмента, особенно в условиях автоматизированных производств, сохраняет свою актуальность.
В работе указанная проблема решается путем повышения конструктивной прочности и жесткости цельного холодновысадочного инструмента, которые достигаются новыми экономичными технологическими способами, включающими струйновихревую закалку внутренней полости и прилежащих торцев матрицы и подстуживанием ее наружной поверхности водовоздушной смесью.
Цепь работы. Исследование и разработка путей повышения стойкости матриц из стали ШХ15 для холодной высадки роликов радиально-упорных подшипников на однопо-зиционных автоматах.
Для достижения поставленной цели выполнено следующее:
проведен анализ стойкости холодновысадочных матриц, причин прекращения их эксплуатации и основных способов повышения стойкости;
проведено теоретическое исследование рабочих напряжений в приконтактных слоях матрицы;
обоснована необходимость повышения интенсификации и равномерности охлаждения внутренней полости матриц при струйной закалке и подстуживания наружной поверхности;
сформулированы требования к закалочным устройствам разработана методика проектирования и устройство для струйной закалки с интенсифицированным потоком
охладителя;
- произведено промышленное апробирование разработанной технологии повыше
ния стойкости высадочных матриц.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- созданы теоретические основы для определения необходимой минимальной глу
бины закаленного слоя;
- обоснована целесообразность повышения равномерности и интенсивности
охлаждения при закалке высадочных матриц созданием у закаливаемой поверхности
вихревых потоков;
- разработаны инженерные методики проектирования вихревого канала, предназ
наченного для закалки однонаправленным потоком охладителя противоположных торцев
внутренней полости высадочных матриц и устройства для одновременного подстужива-
ния наружной поверхности;
Практическая ценность работы заключается:
1. В повышении работоспособности тяжепонагруженного деформирующего ин
струмента, работающего в условиях циклических нагружений.
2. В создании новой упрочняющей технологии обработки матриц, разработке прин
ципиальных схем и новых конструкций устройств для осуществления новых упрочняющих
технологий (вихревые головки, фиксаторы матриц, спрееры).
На базе разработанных методик спроектированы, изготовлены и проведены производственные испытания устройств для вихревого охлаждения внутренней полости и под-стуживания наружной поверхности высадочных матриц.
3. Установлена возможность применения упрочняющей обработки по созданной
технологии для среднегабаритных деталей деформирующего инструмента типа вытяж
ных и вырубных матриц, контейнеров для прессования и т.п., вместо традиционных спо
собов объемной закалки, что позволит:
в ряде случаев заменить легированные стали углеродистыми или малолегированными, а также повысить стойкость изделий;
использовать вместо дорогостоящих, пожароопасных, отрицательно влияющих на природу минеральных масел - воду, важными преимуществами которой являются малая стоимость, невозгораемость, невредность для здоровья и т.п.
Публикации и апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 3 статьи в центральной печати, 2 авторских свидетельства, тезисы доклада на всесоюзной кожреренции. Получено положительное решение по заявке на
.s изобретение.
Основные результаты работы обсуждены на кафедрах "Технология машиностроения" СамГГУ, "Обработка металлов давлением" СГАУ, на всесоюзной конференции 'Проектирование и эксплуатация гидропневматических систем и гидропривода машин, автоматов и промышленных роботоа в машиностроении" в г. Севастополе, на Российской научно-технической конференции "Материалы и упрочняющие технологии" в г.Курске, на научно-методическом семинаре Самарского филиала ФИАН.
Разработанная технология упрочнения хоподновысадочных матриц внедрена в инструментальном цехе АО "Самарский подшипникоеый завод".
Объем работы. Диссертация изложена на 182 страницах, включая 9 таблиц, 54 рисунка. Она содержит введение, пять глав, общие выводы, список использованных источников, содержащий 169 наименований и приложения на 25 страницах.