CC BY
127
Работа выполнена по ведомственной целевой программе «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 годы)», грантам РФФИ и по государственному контракту в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы.
Список литературы
1. Мошнин Е.Н. Технология штамповки крупногабаритных деталей. М.: Машиностроение. 1973. 240 с.
2. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение. 1975. 400 с.
3. Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем. М.: Наука. 1967. 984 с.
4. Яковлев С.П., Яковлев С.С., Андрейченко В.А. Обработка давлением анизотропных материалов. Кишинев: Квант. 1997. 331 с.
S.S. Yakovlev, D.V. Dudka
THE ANISOTROPIC MATERIAL PIPED DETAIL’S WALL STABILITY LOSS CRITERION
The criterion of the anisotropic material piped detail’s wall stability loss received on the basis of statistic stability test is proposed.
Key words: criterion, stability, plasticity, anisotropy, pipe, deformation, stress.
Получено 16.12.10
УДК 621.983; 539.374
B.И. Трегубов, д-р техн. наук, проф., (4872) 35-14-82, mpf-tula@rambler.ru (Россия, Тула, ФГУП ГУП «ГНПП «Сплав»),
Д.В. Дудка, канд. техн. наук, доц., (4872) 35-14-82, mpf-tula@rambler.ru,
C.С. Яковлев, д-р техн. наук, проф., (4872) 35-14-82, mpf-tula@rambler.ru (Россия, Тула, ТулГУ)
ОДНОМАШИННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ МЕТОДОМ РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ И РОТАЦИОННОГО ОБЖИМА
Описана одномашинная технология изготовления полых осесимметричных сложнопрофильных деталей методом ротационной вытяжки и ротационного обжима.
Ключевые слова: технологический процесс, ротационная вытяжка,обжим, оправка, ролик, наплыв, трубная заготовка, обжим, шага подачи, степень деформации.
Существующий технологический процесс полых осесимметричных сложнопрофильных деталей предусматривал многооперационную вытяжку
и многократный обжим на прессах. Указанная технология характеризовалась достаточно высокой трудоемкостью и требовала значительных пред-производственных затрат на изготовление большого количества дорогостоящего прессового инструмента и технологической оснастки. Кроме того, наличие в технологическом цикле большого количества химикотермических и прессовых операций предусматривает использование соответствующего крупногабаритного оборудования и значительных производственных площадей для производства продукции [1-3].
Разработаны варианты технологии изготовления полых осесимметричных сложнопрофильных деталей с использованием комплексной технологии ротационного обжима и ротационной вытяжки деталей из горячекатаных трубных заготовок.
Для проведения ротационного обжима полых осесимметричных сложнопрофильных деталей с нагревом на станке «Лейкомат 600» была разработана установка предварительного индукционного нагрева заготовок перед ротационным обжимом, а для подогрева полуфабрикатов в процессе обжима была разработана и изготовлена установка газового подогрева.
Для проведения экспериментальных работ по отработке технологий ротационного обжима (РО) и ротационной вытяжки (РВ) на станках «Лейкомат 600» и «ДВ - 450» была подготовлена опытная партия трубных заготовок. На рис. 1 и 2 представлены схемы ротационного обжима и ротационной вытяжки деталей на вышеуказанном оборудовании.
Как видно из приведенных схем, при горячем ротационном обжиме формирование ожевального профиля детали осуществляется за одну операцию без снятия детали с оправки путем ряда последовательных проходов деформирующих роликов, перемещаемых по переменным траекториям.
Формирование ожевального профиля путем холодной пластической деформации на станке «ДВ - 450» осуществляется за три операции РО с промежуточными термическими операциями для восстановления пластических свойств материала (рекристаллизационный отжиг), которые производились в шахтных печах ША-3.
Операция ротационной вытяжки цилиндрической части деталей производилась на станке «ДВ - 450» за один проход. При проведении формообразующих операций РО и РВ на станках «Лейкомат 600» и «ДВ - 450» были использованы прогрессивные схемы РВ деталей с разделением суммарной деформации между роликами [3].
В результате проведенных экспериментальных работ были установлены рациональные технологические режимы и геометрические параметры рабочего инструмента, обеспечивающие качество деталей в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями.
Рис. 1. Схемы ротационного обжима и ротационной вытяжки полых осесимметричных сложнопрофильных деталей на стане «Лейкомат 600» с нагревом
Изготовленные по новой технологии опытные образцы деталей прошли тщательную проверку на дальнейших операциях и испытаниях с получением положительных результатов. С учетом результатов проведенных работ авторами разработана новая прогрессивная технологическая схема формообразования полых сложнопрофильных деталей, позволяющая совместить отдельные операции ротационного обжима и ротационной вытяжки, в единую комплексную операцию. Предлагаемая схема формообра-
зования может быть использована в качестве базы для создания нового оборудования ротационной вытяжки с широкими техническими возможностями. Сущность новой схемы проведения комплексной операции представлена на рис. 3.
б
в
Рис. 2. Схемы ротационного обжима и ротационной вытяжки полых осесимметричных сложнопрофильных деталей на стане ДВ - 450: а - ротационный обжим первый; отжиг рекристаллизационный смягчающий; б - ротационный обжим второй; отжиг рекристаллизационный смягчающий; в - ротационный обжим 3; г - ротационная вытяжка; отжиг смягчающий напряжения
Работа по указанной схеме осуществляется в следующей последовательности: исходная трубная заготовка 1 устанавливается на вращающуюся профильную оправку 2 и фиксируется с помощью зажима 3, предотвращающего ее от осевого перемещения относительно шпинделя станка. Деформирующие ролики 4 подводятся к началу профильной зоны детали и при их перемещении вдоль оси детали (по заданной программе) за один или несколько проходов осуществляют формирование профильного участка детали по профилю оправки с обеспечением необходимой толщины стенки детали на соответствующем участке. После этого разводятся кулачки зажимного устройства и осуществляется перемещение оправки с
деталью (рабочая подача после этого деформирующие ролики, установленные на данном расстоянии от поверхности оправки, утоняют стенку цилиндрической части исходной заготовки до толщины стенки готовой детали на этом участке, при этом линейные размеры обеспечиваются величиной осевого перемещения роликов либо величиной осевого перемещения оправки.
Рис. 3. Предлагаемая технология изготовления дет. 9Н128Ф 01.001: а - ротационный обжим; б - ротационная вытяжка
После достижения размеров готовой детали при обратном ходе оправки деталь торцем упирается в торец зажимного устройства и таким образом сталкивается с оправки. Затем осуществляется выгрузка готовой детали из рабочей зоны станка, загрузка на оправку очередной исходной заготовки, и цикл повторяется.
На рис. 4 приведены образцы изделий, изготовленных ротационным обжимом и ротационной вытяжкой.
Таким образом, предлагаемая технологическая схема формообразования позволяет из исходной трубной заготовки за одну установку получать сложнопрофильные осесимметричные детали как с постоянной, так и с переменной толщиной стенки, при этом обеспечивая
- значительное снижение предпроизводственных расходов, а также трудозатрат на производство продукции;
а
б
- повысить точность изготавливаемых деталей благодаря единой установки детали при проведении формообразования ее составных элементов, а также благодаря более рациональной компоновке оборудования и инструмента, обеспечивающим более высокую жесткость системы.
Рис. 4. Образцы изделий, изготовленных ротационным обжимом
и ротационной вытяжкой
Работа выполнена по ведомственной целевой программе «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 годы)», грантам РФФИ и по государственному контракту в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы.
Список литературы
1. Гредитор М. А. Давильные работы и ротационное выдавливание. М.: Машиностроение, 1971. 240 с.
2. Могильный Н.И. Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках. М.: Машиностроение, 1983. 192 с.
3. Яковлев С.С., Трегубов В.И., Яковлев С.П. Ротационная вытяжка с утонением стенки осесимметричных деталей из анизотропных трубных заготовок на специализированном оборудовании. М.: Машиностроение, 2009. 265 с.
V.I. Tregubov, D.V. Dudka, S.S. Yakovlev
THE SINGLE-MACHINE TECHNOLOGY OF HOLLOW AXISYMMETRIC NONUNIFORM DETAILS BY THE METHOD OF ROTARY DRAWING AND ROTARY SQUEEZING PROCESSES
The single-machine technology of hollow axisymmetric nonuniform details by the method of rotary drawing and rotary squeezing processes is described.
Key words: technological process, roller, buildup, piped detail, squeezing, feed step, deformation ratio.
Получено 16.12.10
