CC BY
22
Библиографический список
1. ИСО/ТУ 16949:2008 «Системы менеджмента качества. Особые требования по применению ИСО 9001:2000 для организаций-производителей серийных и запасных частей для автомобильной промышленности».
2. ГОСТ Р ИСО 9000 - 2005 «Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь».
УДК 621.771
В.П. Манин, С.В. Пыхтунова
ГОУВПО «МГТУ»
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ТЕКУЩЕГО И КОНЕЧНОГО ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ОСТРИЯ ДЮБЕЛЯ ПОПЕРЕЧНО-КЛИНОВОЙ ПРОКАТКОЙ
Сущность процесса поперечно-клиновой прокатки острия дюбеля заключается в том, что нарубленная из прутка заготовка укладывается поперек заходной части нижней плашки (неподвижный инструмент) (рис. 1). Подвижный инструмент (верхняя плашка), имея профиль аналогичный неподвижному и, перемещаясь параллельно нижней плашке, внедряется в заготовку, вызывая ее вращение. Диаметр заготовки при этом уменьшается, а длина, за счет перемещения избытка металла по направлению к торцам, увеличивается.
Так, непрерывно перекатывая заготовку вдоль неподвижного инструмента, из нее формуют готовое изделие. Подвижный инструмент возвращается в исходное положение, затем цикл повторяется со следующей заготовкой.
Для определения деформированного состояния острия дюбеля при его формировании методом холодной поперечно-клиновой прокатки необходимо провести оценку его конечного и текущего деформированного состояния.
Методика оценки конечного деформированного состояния
Конечное деформированное состояние характеризует деформация, накопленная в заготовке при окончательном формировании баллистического острия дюбеля.
Для оценки конечного деформированного состояния острия дюбеля осуществили выборку дюбелей размером 4,5х50, серийно выпускаемых в производственных условиях ОАО ММКЗ на автоматах-комбайнах К25 (А1918). При помощи светопроектора типа ЛЭТИ - 50 с увеличением х23-33 была построена графическая проекция формы острия выбранных дюбелей.
б
Рис. 1. Схема поперечно-клиновой прокатки (а) и вид прокатно-клинового инструмента для изготовления дюбелей (б)
После определения масштаба проведены замеры диаметра редуцированной части заготовки ("г ) диаметра по длине острия готового дюбе-
Рис. 2. Схема измерения диаметров готового дюбеля по длине острия
Степень обжатия (8), степень деформации (£ ), истинную деформацию (ег, е ) и интенсивность деформаций (ег) для готового изделия рассчитали по формулам:
8 = "0 / ". или 8 = "г / ".,
где 8 - степень обжатия для готового изделия; " - диаметр редуцированной части заготовки, мм; ". - диаметр по длине готового изделия, мм.
«=1 -Г "'А 12 или -1 -С "А 1 •
где £ - степень деформации; "0 - исходный диаметр заготовки.
Ыг"П л г","и л
ег = I -= -Хп-А или ег = I -= - 1п-'
г Ц и "г г Ч и "0
где е - истинная радиальная деформация.
Из условия постоянства объемов следует, что продольную деформацию (е ) можно вычислить по формуле е^ = -2е.
Методика оценки текущего деформированного состояния
Текущее деформированное состояние характеризует накопленная деформация заготовки при формировании баллистического острия дюбеля, распределенная по циклам.
Для определения значений текущих деформаций заготовки при формировании острия дюбеля-гвоздя методом поперечно-клиновой прокатки были рассчитаны текущие значения диаметра после каждого цикла по следующей методике (рис. 3.).
Рис. 3. Схема измерения диаметра заготовки по длине деформирующего клина в начальной и основной стадиях процесса
В процессе поперечно-клиновой прокатки заготовка совершает некоторое число циклов п, которое определено диаметром ^ или радиусом г исходной заготовки и длиной клина прокатно-клинового инструмента. Так как при совершении одного пол-оборота (одного цикла) заготовки происходит формирование круга с меньшим диаметром, то
п = Ц{ж-г0), где Ц - длина клина; г0 - исходный радиус заготовки;
Г = го - X,
где Г - текущее значение радиуса заготовки;
X = Ц >
где X - текущее значение высоты подъема клина; — текущее значение длины прохода заготовки за число I циклов; I - число циклов, I = 1,2,..., п; у - угол клина.
Методика оценки деформированного состояния внутри цикла
Объективную оценку деформированного состояния заготовки внутри цикла можно получить с помощью экспериментальных исследований формоизменения острия при поперечно-клиновой прокатке, в частности, получения недокатов заготовки.
Эксперимент состоял в следующем: первая заготовка дюбеля диаметром 3,7 мм и длиной 30 мм проходила по длине клина половину оборота (1800) - один цикл, затем клинья разводили, и полученный недокат заготовки (рис. 4.) вынимали из накатного устройства. После возвращения клиньев в исходное положение вторая заготовка проходила по длине клина на один полуоборот больше - два цикла и т.д.
Рис. 4. Вид недокатов заготовки дюбеля, полученных на автомате-комбайне К25 (А1918)
На инструментальном микроскопе типа МИМ-4 с точностью 0,005 мм и увеличением х20 произвели замеры контура по радиусу и длине недокатов заготовки внутри каждого цикла, на основании чего были получены увеличенные копии недокатов заготовки дюбеля (рис. 5). Радиусы измеряли в двух взаимно перпендикулярно расположенных плоскостях, и сравнивали с исходным радиусом заготовки.
Форма недокатов заготовки дюбеля внутри цикла (рис. 5) показала, что перед входом в геометрический очаг деформации происходит неко-
торое увеличение радиуса заготовки (возникает «наплыв»). Радиусы наблюдаемых недокатов и размеры «наплывов», образующихся перед входом в очаг деформации, уменьшаются по мере увеличения суммарной степени деформации. На последних циклах деформации в основной стадии «наплывы» вырождаются, а острие дюбеля приобретает необходимую баллистическую форму.
Рис. 5. Копии недокатов: а - после 1-го цикла, б - после 3-го цикла, в - после 6-го цикла, г - после 11 -го цикла
Для оценки текущей деформации острия дюбеля внутри каждого цикла деформации заготовки аналитическим путем, были построены модели четвертей поперечного сечения заготовки дюбеля по каждому циклу (рис. 6).
Рис. 6. Схема измерения радиусов контура поперечного сечения острия заготовки при поперечно-клиновой прокатке внутри цикла.
