Введение к работе
Аісц/еиьноспь работы. Технологии холодной объемной штамповки [ХОШ) с полны!* основанием относятся к малоотходяЕм. опыт оте-іественннх и зарубезных фирм показывает, что при изготовлении изделий ХОШ почти вдвое сокращается расходы материала и электро-шергии, уменьшается, а иногда полностью исключается, доработка зезанием.
В то so время внедрение процессов холодного деформирования гробует относительно высоких расходов на опытно-конструкторские >аботы и изготовление деформирущего инструмента.
Перспективы расширения применения технологий ХОШ связано с >азрэботкой новых способов формообразования фасонных изделий, ш->окостоПкого инструиента и смазок.
Погашение производительности труда и уровня принимаемых реше-шй при проектировании технологических процессов ХОШ может быть >бесгочено за счет накопления данных о приемах формоизменения за-отовок, унификации расчетных схем, ушїїикации штампових блоков и шетрумента, внедрения классификаций штампуемых изделий и способов обработки, расширения применеты вычислительной техники.
Работы в этом направлении выполнялись в соответствии с поста-юзлением ГКНТ и Госплана СССР от 12.12.80 г. * 472/240 о созда-ии малоотходных технологий (проблема 0.16.02, этап 0І.0І.Ш 'Провести НИР по прогрессивным малоотходным технологическим провесам выдавливания и повышению стойкости штампового шетрумен-а") и приказом Минвуза СССР * 1342 от 08.12.80 г. о алане вах-ейших работ по проблеме "ХолоОная обьелюя шяатовйп".
Цель работы. Разработка научно-обоснованного метода проекти-
ования рациональных технологических процессов холод-
ов объемной штамповки, обеспечивающего уменьшение цикла подго-овки производства и затрат на изготовление поковок.
ШевюОы исследование.. Экспериментальные исследования напрэвле-ы на оценку адекватности предложенных расчетных схем лроцессоь ОШ, выяснения характера течения металла и формирования пласти-еских зон. Такие исследования проводились с использованием ме-одов координатных сеток, слоистых моделей, измерения твердости, акроанализа структуры, тензометрирования.
/
Теоретические исследования выполнены с применением энергетического вариационного метода и метода совместного решешш дифференциальных уравнений равновесия и условий пластичности.
Досиюберюсаь реоулътахаоб исследований. Доказана сокращением сроков разработки технологических процессов ХОШ, в том числе и за счет использования ЭЦВМ, и успешным внедрением в производство процессов втамповки изделий нескольких типов. Обеспечена сочетанием соь^еменшы методов реиения задач обработки металлов давление и многочисленных разнообразных экспериментов для оценки адекватности моделей.
Научная новизна. Состоит в создании нового метода проектирования рациональных технологических процессов с использованием таблиц возыогашх вэ]-лаитов - алгоритмов технологических схем, -составленных из элементов классификаций способов обработки и изделий, а такге применением новых методик анализа процессов, обес-печивапцих сокращение трудоемкости проектирования, уменьшение себестоимости поковок.
Сформулированы и обоснованы принципы унификации расчете схем процессов, на базе которых разработаны обобщенные иатеиати-ческие модели для анализа влияния различных факторов на параметрі процесса формоизменения заготовок.
Разработана методика расчета процессов комбинированного выдавливания при одно- и двустороннем движении деформирующих инст рументов, основанная на моделях, составленных из расчетных схеї простых процессов.
Теоретически исследована устойчивость деформирования при штамповке изделии с коническими поверхностями; обеспечено однооб раоие расчетных схем и уравнений для определения предельного ко эффициента выдавливания.
Установлен характер течения металла при штамповке изделия < многогранной наружной поверхностью и обоснован выбор формы заго товки для обеспечения необходимого качества.
Подучена расчетные формулы для определения деформирущих си выдавливания изделий типа стаканов с числом граней наружной по верхвости больше четырех, что достигнуто введением коэффициент: сопротивления проталкиванию металла в зазор между матрицей в щ ансоном, учитиваюцего влияние периметра матрица, коэффициент трения, висота пояска пуансона и других размеров инструменте.
Ношо технические репения способов штамповки и устройств для ік осуществления защщеяы 14 ав'орсгами свидетельствами.
Дршсшчесгазя цтоюспъ. Разработанный метод проектирования рациональных технологий XOffl на основе таблиц возможных вариантов технологических процессов групп изделий, составленных с использованием классификаций итампуеинх изделий и способов обработки, обеспечивает сокращение щжла технологической подготовки производства (ТІШ) слогных по форме изделий различных типов; применение ушфщированных расчетных схем и соответствующих математических моделей упрощает сравнение технологий л программное обеспеченна ТШ. Использование результатов исследований и рекомендаций позволяет выбирать и обосновывать рациональные технологические процесса, расчитывать формоизменение заготовок и силовой режим, а в некоторых случаях устойчивость дефоржрования, что позволяет па стадии проектирования исключить ошибочные решения и уменьшить затрата на доводку инструмента.
Разработаны и внедрены в производство технологии штамповки изделий типа стаканов с многогранной наружной поверхностью,втулок с фланцами, конических стаканов, толстостенных оболочек с коническими переходами, ступенчатых втулок и др. При значительном снижении трудоемкости изготовления увеличился на 20-70 Ж коэффициент использования материала.
Результаты исследований использованы в учебных пособиях и при чтении лекционных курсов "Теория обработки металлов давлением", "Специальные виды.обработки металлов давлением"
Реальный экономический эффект от внедрения технологий объемной штаїшовки на предприятиях различных отраслей промышленности составил более 700 тыс. рублей (в ценах до 01.01.92 г.).
Апробация рабски. Основные результаты работы представлены на Всесоюзных научно-технических конференциях по обработке металлов давлением'В Запорожье (1975 г..).Омске (1978 г.), Москве (1904 г.) Ростове-на Дону (190.5 г.), Барнауле ( 1906 г.), Свердловске (1908 г.), на республиканских, зональных и отраслевых научно-технических конференция в Риге (1969 г.), Новосибирске (1903 г.), Барнауле (1900 г.), Белебее (1907 г.),'на семинарах ЦЩШІ (1967, 1973, 1977, 1900, 1990 гг.), ДЩЇЇП (1907 г.), а также на областных совещаниях и ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава Оаского политехнического института. .
''' . 3
Дуоишащии. Научные и практические результаты исследований изложены в IOI печатной работе, в том числе в 5 учебных пособиях, 3 брошюрах, 78 статьях и 14 авторских свидетельствах на изобретения.
Сйрукяура и обьея виссерсощш. Работа состоит из введения, 6 глав, приложений и основных выводов; содергит^/З страниц машинописного текста, 13? pvicywsijJS таблиц, SS страниц приложений... Список использованной литературы включает 396 наименований.