CC BY
7
ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
четов фактической трудсемкости и фактической себестоимости выпускаемой продукции.
Кроме того, в данный блок включены процедуры определения сроков готовности изделия к сборке. Это производится с учетом информации из баз данных блока учета изготовленной продукции.
В настоящее время описанная система управления внедрена на одном из машиностроительных предприятий Барнаула.
ТЕХНОЛОГИЯ
Литература *
1. Маркова М.И., Леонов С.Л., Власов Ю.Г. и др. Технологическая себестоимость (MATERIAL) Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2002610066 ст 22.01.02
2. 1. Маркова М.И., Леонов С.Л., Власов Ю.Г. и др. Расчет трудозатрат (NORMA) Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2032610067 от 22.01.02
Формообразование узлов крепления в тонкостенных деталях методом пластического сверления
Е. Ю. ТАТАРКИН, профессор, доктор техн. наук, В. В. ХОМЕНКО, инженер,
АлтГТУ им. И. И. Ползунова, г. Барнаул
Во многих отраслях машиностроения, например, транспортного, сельскохозяйственного, энергетического и других широко используются детаги, изготовленные из тонколистового металла (корпуса, поддоны, крышки, теплообменники и т.п.). Крепление таких тонкостенных деталей к узлам и агрегатам машин, а также монтаж на них различных элементов конструкций сопряжено со значительными затратами не изготовление узлов крепления, поскольку малая толщина стенки не позволяет выполнять узлы крепления непосредственно в детали без использования дополнительных элементов крепления.
В качестве элементов крепления в таких узлах используют гладкие или резьбовые втулки, гайки, болты шпильки, монтируемые на тонкостенных деталях с помощью сварки, пайки, клепки, что связано с дополнительными затра~ами труда, материальных и энергетических ресурсов. В ряде случаев, когда монтаж узла крепления необходимо произвести в деталях с закрытыми полостями, например, коллекторах теплообменников, технологическое выполнение данной операции представляет собой значительные трудности.
Опыт отечественной и зарубежной практики показывает, что снижение трудоемкости изготовления узлов крепления в тонкостенных деталях с эбеспечением требуемого качества, предъявляемым к узлам крепления, можно достигнуть путем формообразования отверстия, втулки и резьбы в них без использования дополнительных деталей с помощью пластической деформации металла вращающимся пуансон-сверлом, не имеющим режущих кромок с последующим накатыванием или нарезанием резьбы метчиком. В последнем случае технологию можно отнести к безотходным процессам.
Технология формообразования узлов крепления в тонкостенных деталях базируется на использовании пластических свойств металла, в значительной степени проявляющихся при его нагревании силами трения, возникающими в месте контакта вращающегося инструмента с заготовкой При этом процесс формообразования узла крепления характеризуется следующими этапами (рис.1).
На первом этапе (рис. 1а) вдавливание вращающегося
пуанг.он-г.яерпя я заготовку и нагрев поверхностных слоез металла силами трения.
На втором этапе (рис. 16) нагретый металл пластическ/1 деформируется и вытесняется вращающимся инструментом в направлении наружной поверхности заготовки.
Третий этап (рис.1 в) характеризуется интенсивностью пластической деформации металла заготовки, как в напраЕ-лении наружной, так и внутренней поверхностей.
На четвертом этапе (рис.1 г) заканчивается формообразование узла крепления и происходит окончательное оформление его геометрических параметров.
Процесс взаимодействия инструмента с заготовкой исследован теоретически и экспериментально. Разработана математическая модель процесса, с помощью которой возможно прогнозирование размеров узлов крепления в зависимости от геометрических параметров обрабатываемого материала и инструмента и расчет средней осевой силы, обеспечивающей эффективное формирование /зла крепления в зависимости от частоты вращения инструмента и теплофизическик параметрсв взаимодействующих тел.
Экспериментальные исследования проведены с использованием автоматизированного стенда сбора и обработки экспериментальных данных (АССОД), смонтированного на станке 6М12П (рис.2).
Рис. 2. Схема экспериментальной установки АССОД: 1 - инструмент; 2 - заготовка; 3 - динамометр; 4 - станок 6М12П;
5 - тензоусилитель УТ4-1; 6 - аналогово-цифровой преобразователь (АЦП); 7 - IBM; 8 - гериферийные устройства
Результаты экспериментальных исследований позволили оценить адекватность математической модели процесса пластического сверления (несовпадение результатов составили
Рис. 1. Этапы взаимодействия пуансон-сверла с тонкостенной заготовкой в процессе формообразования узла крепления.
16
№ 2 (23) 2004
ТЕХНОЛОГИЯ
ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
18-20%), установить влияние конструктивных и геометрических параметров, технологии изготовления инструмента на его эксплуатационные характеристики и эффективность формообразования узлов крепления, определить характер изменения осевой нагрузки, крутящего момента, температуры в процессе формообразования узла крепления и их влияния на модификацию свойств металла тонкостенной заготовки, оценить прочность металла узла крепления.
Пилученные результаты исследований положены в основу разработки методик проектирования инструмента и рас-
чета режимных параметров технологического процесса.
Промышленное внедрение разработанного технологического процесса и инструмента осуществлено на ОАО ПО АМЗ (г. Барнаул) при формообразовании узлов крепления с помощью пластическсго сверления корпуса муфты сцепления двигателя А-41. Обрабатываемый материал - сталь 08 КП, толщиной 4,5 мм. В результате внедрения из технологического процесса изготовления муфты сцепления исключена операция по монтажу (с помощью сварки) шести резьбовых втулок с внутренней резьбой М12х1,25.
Пневмоимпульсные технологии для промышленных применений
В. И. ЗВЕГИНЦЕВ, зав. лаб., канд. техн. наук, с. н. с, В. Ф. ЧИРКАШЕНКО, канд. техн. наук, с.н.с Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, г. Новосибирск
Общим для всех пневмоимпульсных технологий является использование кратковременного ударно-волнового воздействия мощной импульсной струи воздуха, которая создается при помощи специального пневмоимпульсного генератора. Основная экономическая целесообразность применения пневмоимпульсных технологий в задачах очистки состоит в устранении трудоемких дорогостоящих и зачастую опасных ручных операций, после чего становится возможным переход к реальной профилактике, что дает, в конце концов, существенное повышение эффективности использования постоянно действующего оборудования. В настоящее время разработаны пнев моимпульсные технологии для решения следующих задач:
♦ устранение зависания и налипания сыпучих материалов на стенках бункеров и емкостей всевозможных размеров и конструкций;
♦ очистка внутренних поверхностей трубопроводов от солевых, карбонатных, известковых, угольных, цементных и других отложений различной твердости;
♦ очистка теплообменников различных конструкций л размеров (как внутритрубного, так и межтрубного пространства) от всевозможных отложений;
♦ очистка вентиляционных устройств от загрязнений;
♦ очистка внутренних поверхностей электрооборудования и, в частности, электрошкафов;
♦ очистка систем отопления промышленных и бытовых зданий:
♦ очистка стенок химических реакторов в ходе технологического процесса;
♦ очистка теплообменных поверхностей котельных агрегатов малой, средней и большой мощности.
Рис. 1 Состав пневмоимпульснсй системы очистки бункера 1 - компэессор; 2 - запорный вентиль; 3 - влагомаслоотделитель; 4 - вентиль слива конденсата; 5 - ресивер; 6 - манометр; 7 - вентиль аварийной остановки системы; 8 - коллектор; 9 - зентили включения пневмоимпульсных генераторов; 10 - бункер; 11 - пневмоимпульсные генераторы; 12 - контроль давления в сети; 13 - разводка воздуха.
Ниже приводится несколько примеров использования пневмоимпульсных технологий.
Пневмоимпульсная система для очистки бункеров. Предназначена для устранения зависания и налипания сыпучих материалсв на стенки в бункерах, независимо от их назначения, размеров и конструкции. Принципиальная схема системы очистки бункера показана на рис. 1. Воздух по воздушному трубопроводу (12) через открытый вентиль (9) поступает в пневмоимпульсный генератор (11), форкамера которого наполняется воздухом до давления, равного давлению о сети, псслс чего воздух из фориамеры резко выбрасывается через выхлопной патрубок е бункер (10), очищая его поверхность. Засчёт быстродействия пневмоимпульсного генераторе достигается большой расход воздуха через сопло, что обеспечивает высокую эффективность очистки поверхностей бункера. Описанный цикл автоматически через 6 - 20 с повторяется до остановки системы. Типичное количество пневмоимпульсных генераторов в системе очистки для одного бункера составляет от 2 до 8 штук. Система может иметь как оучное, так и автоматическое (дистанционное) управление.
Пневмоимпульсная технология очистки внутренней поверхности трубопроводов. Данная технология может быть использована для очистки внутренних поверхностей трубопроводов от солевых, карбонатных, известковых, угольных, цементных и других отложений различной твердости.
Рис. 2. Схема очистки трубопровода
Один из вариантов технологии, разработанный для очистки трубопроводов диаметром 50 - 300 мм, основан на использовании пневмогенератора диаметром 40 мм и длиной 350 мм. Питание генератора производится через гибкий шланг с внутренним диаметром 4 - 6 мм от баллона сжатого воздуха с давлением до 150 атм. Пневмогенератор срабатывает автоматически через 1 - 2 секунды и протягивается внутри трубопровода с помощью тросика диаметром 3 - 4 мм (см. рис. 2). Практический опыт показал, что для очистки участка трубопровода длиной 50 м требовалась работа пневмогенератора в течение 10-15 минут при давлении воздуха 30-40 атм. Для очистки 100 м трубопровода расходовался один баллон сжатого воздуха.
Использование предложенной пневмоимпульсной технологии для очистки труб показало ее высокую эффективность,
№ 2 (23) 2004 1 17
