CC BY
4
6. Чижов И.А. Напряженно-деформированное состояние в заготовке при прямом выдавливании // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 12. С. 524-526.
7. Юрков И.В., Пасынков А.А. Влияние геометрии пуансона на его износ // Инновационные наукоемкие информационные технологии: доклады студентов, аспирантов, молодых ученых на научно-техн. конференции / под общ. ред. В. Ю. Анцева. Тула: Изд-во ТулГУ. 2020. С. 30.
Алексеев Александр Владимирович, магистрант, mpf-tula@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
INTEGRATED STUDY OF THE DIRECT EXTRUSION PROCESS
A.V. Alekseev
Research is carried out on the influence of the temperature of the tool and the work-piece on the following parameters of the direct extrusion process: stress intensity, average stresses, deformation intensity, temperatures in the workpiece and the tool.
Key words: direct extrusion, assessment, research, stresses, deformations.
Alekseev Aleksandr Vladimirovich, student, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.983
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-8-26-28
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРУТКОВОЙ ЗАГОТОВКИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ
В.А. Тушина
Данная работа посвящена анализу способов возможного совершенствования изготовления сложнопрофильных деталей на примере латунных гильз и оболочек.
Ключевые слова: латунь, штамповка, пруток, технологический процесс.
В современном мире производится огромное количество разнообразных стрелковых систем, в числе которых пневматическое, нарезное и гладкоствольное оружие. Для использования всего этого многообразия вооружения необходимы боеприпасы, производство которых также носит массовый характер.
Одним из основных элементов патрона является гильза, которая обеспечивает постоянство расположения патрона в патроннике, является «объединяющим» элементом всех частей патрона, обеспечивает обтюрацию пороховых газов при выстреле. К гильзе предъявляются особенные требования - она должна обеспечивать надежность функционирования боеприпаса, быть прочной, обеспечивать обтюрацию пороховых газов и надежную экстракцию из патронника. Гильзы бывают стальные, биметаллические латунные, а также алюминиевые и мельхиоровые. На долю латунных гильз приходится огромное количество различных наименований, а так как латунь является дорогим и дефицитным материалом, то к технологии изготовления гильз предъявляются повышенные требования.
Технологии и машины обработки давлением
Одной из распространенных технологий производства латунных гильз является следующая маршрутная последовательность операций: сначала производится вырубка кружка-заготовки из листового проката, затем следует операция «свертка», после чего полуфабрикат проходит несколько вытяжек (чаще всего 4) с промежуточной термо-хи-мической обработкой, последующими операциями являются «обрезка», «штамповка дна», которая делается за два перехода (предварительная и окончательная), и в конце происходит «пробивка» запального отверстия и «обжим». При данной схеме коэффициент использования материала не превышает 65 %, а к кружку-заготовке предъявляются повышенные требования как по структуре, так и по геометрическим параметрам. Так же к недостаткам этого технологического процесса можно отнести его длительный цикл.
Пути возможного совершенствования существующего технологического процесса можно разделить на несколько векторов: экономия исходного материала, экономия трудовых ресурсов и экономия электрической энергии. Если обратить внимание, то цены на электроэнергию растут год от года, в связи с чем данный вектор можно отнести к одному из основных направлений. Экономить электроэнергию можно также несколькими способами: за счет перевода производства на менее энергоемкое оборудование, замена роторного оборудования на прессовое и сокращение технологических операций при производстве. Для того, чтобы сократить задействованные трудовые ресурсы также необходимо уменьшение технологических операций или введение в технологическую цепочку автоматизированных линий, которые повысят производительность. Экономию дефицитного материала можно добиться в первую очередь за счет увеличения коэффициентов использования и раскроя. Однозначно можно сказать, что все эти виды экономии тем или иным образом сводятся к модернизации существующих технологических процессов.
Одним из вариантов модернизации существующих технологических процессов производства гильз является использование заготовки, отрезанной от прутка (проволоки), однако при выборе данной схемы возникает ряд трудностей и вопросов. К наиболее важной проблеме можно отнести получение самой заготовки - использование фрез или пил дает маленькую производительность и большие отходы в сравнении с размерами самой заготовки; отрезка в штампе с втулочными канавками дает появление макро и микро трещин на поверхности реза, что влечет за собой необходимость дополнительной обработки, а как следствие увеличение технологического процесса; использование чистовой резки по «схеме Велиша» дает налипание частиц металла на поверхность инструмента, а ка следствие на поверхности реза появляются задиры, требующие, также, дальнейшей обработки.
Наиболее перспективным методом в данной ситуации является чистовая отрезка заготовок, предварительно высаженных из прутка. Во время операции на поверхности реза также образуются микро и макро трещины, но в данном случае они находятся преимущественно в центральной части прутка (проволоки). К преимуществам метода можно отнести тот факт, что на заготовке образуются фаски, которые, в дальнейшем, снижают усилие выдавливания. Для изделий малого диаметра наиболее эффективно использовать проволоку вместо прутка, однако в этом случае в технологическую цепочку оборудования необходимо включить правильную машину. При использовании данного вектора в производстве латунных гильз и оболочек значительно повышается коэффициент раскроя дефицитного материала, что позволит получить значительную экономию средств при производстве.
Однако, в случае использования этого направления появится необходимость переориентации производственного процесса с ориентированного на листовой материал оборудования на специальное прессово-штамповое. При разработке технологии изготовления латунных гильз и оболочек из проволоки появляется ряд трудностей, которые можно разделить на несколько направлений: технологические и конструкторские.
К основным технологическим задачам можно отнести создание усиленной клиновой системы штампа и укрепление цангового зажима, который удерживает проволоку, исключая ее проскальзывание. Эти проблемы связаны с особенностью получения заготовки из прутка - сила осадки направлена ортогонально относительно приложенной прессом нагрузки и вдоль по отношению к направлению подачи проволоки в штамп.
Основной конструкторской задачей можно считать получение холодным выдавливанием заготовки, имеющей минимальный показатель по разностенности. Для решения данной задачи необходима разработка штампа для выдавливания, в конструкции которого будет предусмотрен центрирующий узел. Кроме того, необходима разработка инструмента с оптимальной геометрией профиля, которая обеспечит необходимую стойкость при выдавливании.
Список литературы
1. Малов А.Н. Производство патронов стрелкового оружия. М.: Оборонгиз, 1947. 414 с.
2. Кириллов В.М., Сабельников В.М. Патроны стрелкового оружия. М.: ЦНИ-информации, 1980. 372 с.
3. Евдокимов А.К., Камайкин Н.К., Евдокимов В.А. Способ получения гильз патронов стрелкового оружия. Патент РФ №2113309. МКИ B21D51/54, F42B5/00, 1998.
4. Беккер П.В., Евдокимов А.К. Комплексное выдавливание ступенчатых труб с перемычкой внутри // Известия ТулГУ «Машиностроение», 1998. Вып. 2. С. 34-38.
Тушина Вероника Андреевна, студент, murrder71 @,mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
USE OF BAR STOCK IN THE PRODUCTION OF COMPLEX-SHAPED PARTS
V.A. Tushina
This work is devoted to the analysis of ways of possible improvement of the manufacture of complex-shaped parts using the example of brass sleeves and casings.
Key words: brass, stamping, bar, technological process.
Tushina Veronika Andreevna, student, murrder 71 @,mail. ru, Russia, Tula State University
