Удосконалення технології об’ємного штампування поковок із зігнутою віссю на базі нового способу одержання профільованої заготовки

23. Диамантопуло К.К., Кухарь В.В. Получение профилированной заготовки // Тез. доклад. общегородской научн.-практич. конф. “Университет и город” (Мариуполь, 14-16 сентября 2000 г.) - Мариуполь, 2000. - С. 26-27.

24. Диамантопуло К.К., Кухарь В.В. Условия обеспечения качества при новой технологии получения профилированного полуфабриката под поковки с отростками // Зб. наук. пр. VIII Міжнародн. науков.-технічн. конф. “Нові конструкційні сталі та стопи і методи їх обробки для підвищення надійності та довговічності виробів” до 100-річча ЗДТУ (Запоріжжя, 10-13 жовтня 2000 р.). - Запоріжжя, 2000. - С. 101-103.

25. Диамантопуло К.К., Кухарь В.В. Течение металла при профилировании заготовки осадкой с потерей устойчивости // Зб. тез доповід. Міжнародн. науково-техніч. конференц. “Застосування теорії пластичності в сучасних технологіях обробки тиском” (Вінниця, 30 травня - 2 червня 2001 р.). - Вінниця, 2001. - С. 82-83.

26. Кухар В.В. Створення методики розрахунку мінімальної температури нагрівання заготовки для забезпечення нормальної стійкості штампів // Зб. тез доповід. Міжнародн. науково-техніч. конференц. “Зносостійкість і надійність вузлів тертя машин (ЗНМ - 2001)”. - (Хмельницький, 17-19 жовтня 2001 р.). - Хмельницький, 2001. - С. 39-40.

27. Диамантопуло К.К., Кухарь В.В. Опыт штамповки из профилированной заготовки, полученной осадкой с потерей устойчивости // Тез. доклад. ІХ региональн. науч.-техн. конф. (Мариуполь, 25-27 апреля 2002 г.) - Мариуполь, 2002. -Т.1.-С. 70-72.

28. Кухарь В.В., Ефременко В.Г. Улучшение макроструктуры при пластическом формообразовании изделий с изогнутой осью // Материалы международн. научн.-техн. конф. молодых специалистов “Азовсталь-2003”. - Мариуполь, 2003. - С. 67-68.

[1], [19], [21] - автором обгрунтована можливість одержання профільованого напівфабрикату шляхом осаджування відносно високих заготовок з утратою стійкості перед подальшим штампуванням; [2], [4], [15] - автором проведені експериментальні дослідження, опрацьовані й проаналізовані одержані дані та вдосконалений запропонований спосіб одержання профільованої заготовки; [3], [20] - автором здійснено систематизацію поковок з відростками вилкоподібної конфігурації та виявлено тип поковок, до яких може бути застосований спосіб осаджування з утратою стійкості заготовки; [5], [16], [23], [24] - автором аналітично виведені умови одержання якісного профільованого напівфабрикату з виключенням появи дефекту типа “затиск” при осаджуванні, обґрунтовані граничні геометричні параметри заготовки; [6] - автором запропонована методика апроксимації експериментальних даних, розроблена математична модель геометричної формозміни заготовки при осаджуванні з утратою стійкості та створена методика розрахунку габаритів заготовки та потрібного ступеня осаджування під певну поковку; [7], [17], [22] - автором запропонований та обґрунтований спосіб одержання профільованої заготовки зі здійсненням диференційованого нагрівання, що розширює область застосування способу, виведена закономірність розподілу температур по довжині заготовки та надані рекомендації; [8], [12] - авторові належить розробка та реалізація математичної моделі зміни нерівномірного температурного поля у часі з урахуванням теплоперенесення; [10] - автором теоретично, із застосуванням варіаційного обчислювання, проаналізовані закономірності розподілу деформації по довжині заготовки при профілюванні, досліджена функція радіального плину металу, проведено порівняння з експериментальними даними; [13] - авторові належить обгрунтування й математичне доведення розрахункової схеми заготовки у вигляді дуг окружностей; [14] - автором проведені експерименти й обробка результатів дослідження енергосилових параметрів, розроблена інженерна методика визначення максимального технологічного зусилля операції; [18] - авторові належить обгрунтування способу профілювання з забезпеченням потрібної нерівномірності розподілу температур при нагріванні завдяки висуванню чи додатковому охолодженню приторцевої частини заготовки; [25] - авторові належить розробка критеріїв оцінки нерівномірності деформації при осаджуванні з утратою стійкості заготовки; [27] - автором проведені лабораторні випробування, розроблено програмне забезпечення з розрахунку заготовки й узята участь у впровадженні вдосконалених технологій у виробництво; [28] - автором проведені металографічні дослідження й описані їх результати.

АНОТАЦІЯ

Кухар В.В. Удосконалення технології об'ємного штампування поковок із зігнутою віссю на базі нового способу одержання профільованої заготовки. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.05 - “Процеси та машини обробки тиском”. - Донбаська державна машинобудівна академія, Краматорськ, 2003 р.

Дисертація присвячена підвищенню ефективності виробництва поковок із зігнутою віссю на основі розвитку аналітичних методів розрахунку, комплексного вивчення основних закономірностей формозміни заготовок при профілюванні поздовжнім згином (ОУСЗ) та розробки рекомендацій з удосконалення його технологічних режимів.

Розроблена узагальнена розрахункова схема процесу профілювання ОУСЗ, визначена область технологічних параметрів, у якій гарантовано виключена поява дефекту типи “затиск” при профілюванні, розроблені та реалізовані чисельна та інженерна методики оцінки технологічної нерівномірності деформації, теоретично виведені та експериментально підтверджені закономірності розподілу стовщень по довжині зігнутої заготовки, досліджені й аналітично описані у вигляді математичних моделей основні закономірності геометричної формозміни та розроблена методика розрахунку заготовки і ступеня осаджування під поковки з певними геометричними характеристиками, розроблена методика розрахунку максимальних тисків та технологічного зусилля профілювання. Розроблено й досліджено ряд технологічних рішень, спрямованих на розширення області застосування процесу профілювання ОУСЗ, серед яких нерівномірне або диференційоване нагрівання по довжині заготовки. Визначена раціональна форма температурного поля та створена математична модель його зміни у часі. Розроблені програмні засоби з розрахунку заготовки та нерівномірного температурного поля. Впровадження процесу ОУСЗ на ВАТ “ХЗКВ” при штампуванні поковки “вилка приварна” дозволило одержати економічний ефект у 356 грн/т головним чином за рахунок економії металу (18 %), для поковки “вилка ковзна” заощаджено 23 % металу. При вдосконаленні технології штампування поковки “гайка-баранчик” одержана економія металу 41 %, технологія випробувана та прийнята до впровадження на ВАТ “Азов”.

Ключові слова: утрата стійкості заготовки, поздовжній згин, формозміна, профілювання, штампування, нагрівання, температурне поле.

АННОТАЦИЯ

Кухарь В.В. Усовершенствование технологии штамповки поковок с изогнутой осью на базе нового способа получения профилированной заготовки. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.05 - “Процессы и машины обработки давлением”. - Донбасская государственная машиностроительная академия, Краматорск, 2003 г.

Диссертация посвящена повышению эффективности производства поковок с изогнутой осью на основе развития аналитических методов расчёта, комплексного изучения основных закономерностей формоизменения заготовок при профилировании продольным изгибом (ОПУЗ) и разработки рекомендаций по усовершенствованию его технологических режимов.

При профилировании ОПУЗ за один переход обеспечивается несколько операций, которые должны были бы выполняться раздельно, например, осадка для сбива окалины, перераспределение металла по длине (подкатка) и гибка. Профилирование производится на основном штамповочном оборудовании, исключая применение дорогостоящего специализированного оборудования и усложнение штампового инструмента. Область применения ОПУЗ определена систематизацией способов получения профилированных заготовок и классификацией поковок с изогнутой осью, что определило перспективное направление развития технологии объёмной штамповки.

В теоретической части диссертации разработана обобщенная расчетная схема процесса ОПУЗ, позволяющая перейти к исследованию основных закономерностей формоизменения заготовки, определена область технологических параметров, в которой гарантируется качество получаемого полуфабриката путем исключения дефекта типа “зажим”, разработаны численная (на основе метода прямоугольников) и инженерная (на основе аппроксимативно-геометрического подхода) методики оценки технологической неравномерности деформации с определением коэффициента подкатки, теоретически выведены закономерности распределения утолщений по длине изогнутой заготовки с использованием прямого вариационного метода Ритца.

Результаты экспериментальных исследований закономерностей распределения утолщений по длине профилированных заготовок в диапазонах _у = 13-53 % и m₀ = 3,0-6,0 показали хорошую сходимость с теоретическими расчетами (средняя погрешность 6 %, максимальная 9 %). На обработанных экспериментальных данных разработана математическая модель для исследования основных закономерностей геометрического формоизменения при ОПУЗ и разработана методика расчета размеров заготовки и степени осадки под поковки с определенными геометрическими характеристиками. Разработана методика расчёта максимальных давлений и технологического усилия профилирвания.

Разработан и исследован ряд технологических решений, направленных на расширение области применение процесса ОПУЗ, среди которых неравномерный или дифференцированный нагрев по длине заготовки. Определена рациональная форма температурного поля и создана математическая модель его изменения во времени. Создана методика расчета минимальной температуры нагрева приторцовых участков заготовки для обеспечения нормальной стойкости штампов.

Разработаны программные средства по расчету заготовки и неравномерного температурного поля. Внедрение процесса ОПУЗ на ОАО “ХЗКВ” при штамповке поковки “вилка приварная” позволило получить экономический эффект в 356 грн/т главным образом за счет экономии металла (18 %), для поковки “вилка скользящая” экономия металла составила 23 %. В обоих случаях повышена производительность на 17 %. При усовершенствовании технологии штамповки поковки “гайка-барашек” получена экономия металла 41 %, технология прошла лабораторно-промышленное опробование и принята к внедрению на ОАО “Азов”.

Ключевые слова: потеря устойчивости заготовки, продольный изгиб, формоизменение, профилирование, штамповка, нагрев, температурное поле.

ANNOTATION

Vladimir V. Kukhar. The Improvment of volumetric forging technology for bending line forging-parts on the basis of new method of profiled billet receiving. - Manuscript.

Thesis for candidate degree (PhD) in engineering science in speciality 05.03.05 - “Processes and machines of treating by pressure”. - Donbass State Machine-Building Academy, Kramatorsk, 2003.

The thesis is dedicated to rise of production efficacy for bending line forging-parts on the base of development in analitical methods of calculation, detailed researching of the main shape-forming regularities of billets during the profiling by longitudinal bending (upsetting with buckling - UB) and the mining of recomendations for improvment of his technique regimes.

The generalised calculated scheme of the buckled billet upsetting process is designed, the field of limiting technological parameters for guaranteed the quality of a received semifinished billets without “grips” is determined, the numerical and ingineering methods for estimation of technological deformation irregularity is carry out, the regularities of deformed sick allocation on lengthwise curved preform is derived theoretically and is designed experimentally, the regularities of geometrical shape-forming are investigated and the application method for account of preform and upsetting degree for a forging-part with the definite geometrical performances is designed, the metodic of calculation the maximum pressures and technological power-resistance of the profiling is carry out. The series of technological solutions that directed on the enlargement on field of application of buckled billet upsetting process is designed and studied. Among them irregular or differential heating on billet lengthwise is investigated. The rational shape of a thermal field is determined and the mathematical model of its time history is created. The software for billet calculation and irregular thermal field account is designed. The intrusion of UB on the OJSC “KZKV” at forging process of a forging-part “a yoke welded” has allowed to reduce product cost by 356 grn/ton mainly at the expense of saving metal (18 %), for the forging-part “a yoke slided” was economized 23 % of metal. The metal economy 41 % is received in improvment of the technology of forging “nut-crecknel”, the technology was testing and pass to the production in OJSC “Azov”.

Keywords: buckled billet, longitudinal bend, shape, forming, profiling, forging, heating, thermal field.

Размещено на Allbest.ru