Введение к работе
Актуальность работы. Повышение точности заготовок, получаемых методами обработки металлов давлением, снижение трудоемкости, повышение надежности кузнечно-прессового оборудования (КПО) и штамповой оснастки, и, как следствие, снижение себестоимости изготовления детали - одна из основных задач технологии машиностроения. При выполнении операций обработки металлов давлением на любом из существующих видов оборудования кроме сил, действующих вдоль оси деформирования, отмечено возникновение поперечных (действующих в плоскости разъема штампа и перпендикулярных оси деформирования) сил. Их появление в основном отрицательно сказывается на прессовом оборудовании и штамповой оснастке: повышенный износ элементов привода и направляющих ползуна, увеличение вероятности поломки элементов пресса и штампа, смещение верхней и нижней частей поковки, ударные нагрузки, шум, вибрации, ухудшение качества и точности изготовления получаемых изделий. В данной работе поперечные силы в рабочей зоне машины и являются основным объектом исследовании. Важность работы заключается в возможности увеличения надежности КПО и штамповой оснастки за счет определения и учета (в настоящее время не проводится) величины поперечных сил в рабочей зоне машины при различных процессах штамповки, а также в уточнении существующих способов расчета и моделирования элементов оборудования и оснастки с помощью предлагаемых способов.
Целью диссертаиионной работы является определение величины и направления поперечных сил, выявление совокупности причин их возникновения, степени воздействия на КПО и штамповую оснастку. Поскольку работа в этом плане является одной из первых, особенностей выполнения оборудования и штамповой оснастки мы не учитывали, т.е. работа строилась по принципу: если в рабочей зоне машины произойдут такие-то процессы, то возникнут такие-то силы.
Научная новизна работы заключается в том, что в результате теоретических и экспериментальных исследований получены зависимости, позволяющие найти изменение поперечных сил как от совокупности параметров (геометрические размеры детали и заготовки, неравномерность течения в гравюре штампа и прогрева материала и т.п.), определяемых условиями технологического процесса изготовления изделия; так и особенностями поведения и состоянием КПО (перекосы рабочих частей), влияющими на рабочую зону.
Методы и средства исследований. Работа выполнена на основе положений теории обработки металлов давлением и методик расчета элементов деталей машин. Экспериментальные исследования производились с применением современных средств измерения силовых параметров с последующей компьютерной обработкой исследуемых величин.
РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ}* БИБЛИОТЕКА !
О» КЗ*
Практическая значимость. В результате проведенных исследований разработаны научно обоснованные методы решения прямой задачи - определение поперечных сил в системе «заготовка - инструмент - рабочие элементы оборудования» при выполнении типовых технологических процессов листовой и объемной штамповки. При известных значениях поперечных сил предложены методы решения обратной задачи - определение сил в элементах этой системы и методика моделирования поведения системы.
Реализация предлагаемых разработок позволяет более рационально с точки зрения выбора материалов и размеров деталей проектировать и эксплуатировать оборудование и оснастку.
Материалы диссертации могут быть использованы в организациях, связанных с производством и эксплуатацией кузнечно-штамповой оснастки и оборудования, научных и учебных организациях.
Апробаиия работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на 7 научно-технических конференциях по совершенствованию процессов и оборудования кузнечно-штамповочного производства.
Публикации. Результаты работы опубликованы в девяти статьях.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, перечня литературных источников, включающего 59 наименований, и 13 приложений. Диссертация содержит 188 страниц машинописного текста, 56 рисунков, 18 таблиц.