автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Развитие теории и ресурсосберегающих технологий изготовления крепежных изделий на высокопроизводительном автоматическом оборудовании

контроль:;

РГБ ОД - 8 ИЮН 1998

На правах рукописи

ЖЕЛЕЗКОВ Одет Сергеевич

РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОМ АВТОМАТИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ

Специальность 05.16.05 - Обработка металлов давлением

АВТОРЕФЕРАТ диссфтащш на соискание ученой степени доктора технических наух

Мапштогорас-1998

Работа выполнена в Магнитогорской государственной горнометаллургической академии им. Г.И .Носова и в научно-исследовательском институте метизной промышленности

Научный консультант - доктор технических наук, профессор Паршин В.Г.

Официальные оппоненты : доктор технических наук,

профессор Бсдкоо EX., доктор технических наук, профессор Денисов П.И., доктор технических наук, профессор Паршин В.С.

Ведущее предприятие: ОАО "Автонормадь" (г. Бед сбей)

Защита состоится "02" ¿/>-0/?Я 1998 г. в 15ю на заседании диссертационного совета Д 063.04.01 в Магнитогорской государственной горно-металлургической академии им. Г.И .Носова по адресу:455000, г.Магнитогорск, прЛешша, 3S, МГМА, маттый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорской государственной горно-металдургичссхай академии им. Г.И.Носова.

Автореферат разослан //а & 1998 г.

I

Селиванов ВЛ.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Вопросы повышения производительности труда и качества выпускаемой продукции, экономии материалы гых и трудовых ресурсов приобретают в настоящее время особое значение в связи с переходом зхономики на рыночные отношения и необходимостью использования интенсивных методов развитая.

Крепежные изделия в количественном выражении являются наиболее массовыми деталями, применяемыми в различных отраслях промышленности. На их изготовление в нашей стране в конце 80 гх. начале 90гт. расходовалось 1,4-1,5 млн. тонн стали и значительные трудовые ресурсы. В настоящее время объемы производства крепежа существенно снизились. Однако потребность в крепежных изделиях, особенно в крепеже прогрессивной конструкции, удовлетворяется неполностью. Поэтому исследования, направленные на повышение эффективности производства крепежных изделий, являются важными и актуальными.

Массовое производство крепежных изделий как в нашей стране, так и за рубежом осуществляется с использованием кузнечно-прессовых автоматов (КПА) прерывистого действия, у которых выполнение технологических операций штамповки чередуется с транспортированием заготовок и полуфабрикатов. Традиционные КПА, достигнув быстроходности порядка 400...600 ходов п минуту, практически псчерпалн резервы дальнейшего повышения производительности.

Существенное повышение производительности процессов изготовления крепежа возмошто за счет применения принципиально новых технических решений, в частности,за счет создания и внедрения роторных технологий и роторного оборудования.

Роторные машины, у которых выполнение технологических операций осуществляется в процессе непрерывного транспортирования заготовок и полуфабрикатов, по сравнению с традиционными КПА обладают более высокой производительностью (в 2...3 раза и выше) и расширенными технологическими возможностями.

Таким образом, повышение качества изделий, разработка высокопроизводительных ресурсосберегающих технологий, создание новых поколений КПА и роторного оборудования являются главными направлениями решения актуальной проблемы повышения эффективности производства крепежных изделий.

Основные этапы работы выполнялись в соответствии с Распоряжениями Совета Министров СССР № 2254р от! 5.11.84 г."О развитии производства высокопрочных крепежных изделий" и № 538 от 08.05.86 г. "О

мерах по обеспечению внедрения автоматических роторных и роторно-конвейерных линий в отрасли народного хозяйства в 1986-1990 гг. и на период до 2000 года", а также в соответствии с координационными планами Минмета СССР, департамента металлургии и концерна "Промметиз".

Цель работы. Комплексное исследование технико-технологических факторов высокопроизводительных процессов изготовления крепежа и разработка новых научно обоснованных технических и технологических решений, внедрение которых обеспечивает повышение эффективности производства и применения крепежных изделий за счет повышения производительности, качества и ресурсосбережения.

В соответствии с поставленной целью предусматривалось решить следующие задачи:

1. Установить закономерности изменении скорости деформации в процессах штамповки крепежных изделий на высокопроизводительном оборудовании, а тахже исследовать влияние скорости деформации на сопротивление деформации сталей, применяемых для изготовления крепежа.

2. Используя современные методы теории ОМД, разработать математические модели и выполнить расчеты энергосиловых параметров процессов штамповки крепежа с учетом скоростных факторов, упрочнения, неравномерности деформации и др., а также исследовать влияние конструктивно-технологических параметров на точность изделий, штампуемых на КПА и роторных линиях.

3. Выполнить теоретические и экспериментальные исследования принципиально нового процесса формирования головок стержневых изделий деформирующим валком (процесс высадка прокаткой).

4. Разработать новые технические решения, направленные на повышение производительности и качества крепежных изделий, экономию материальных и трудовых ресурсов, провести их экспериментальную проверку и выдать исходные данные для проектирование нового оборудования.

Научная новизна работы заключается в теоретическом обобщении и решении научно-технической проблемы повышения эффективности производства крепежных изделий на основе разработки новых высокопроизводительных ресурсосберегающих технологий, в том числе при их реализации на современных КПА и роторном оборудовании.

Основные элементы научной новизны состоят: - в установлении закономерностей изменения скорости деформации в процессах штамповки крепежных изделий на КПА и роторном оборудовании;

- в установлении закономерностей изменения сопротивления деформации в процессах холодной штамповки при высоких скоростях деформации;

- в совершенствовании вариационного метода в дискретной постановке и его использовании при разработке математических моделей процессов штамповки крепежных изделий;

- в установлении закономерностей механики процесса формирования головок стержневых изделий высадкой прокаткой;

- в разработке моделей и методик прогнозирования прочностных свойств и точности штампуемых изделий;

- в разработке комплекса новых технических решений, направленных на повышение эффективности производства крепежных изделий.

Практическая значимость и реализаиия в промышленности. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использовались при разработке и совершенствовании высокопроизводительных ресурсосберегающих технологий, а также при создании новых поколений КПА и роторного оборудовании для изготовления крепежных изделий.

В частности, разработанные роторные технологии положены в основу создания Луганским КБ АЛ проектов роторно-конвейерных линий для изготовления болтов М6-М8 (модель ЛШБ-6), винтов и шурупов с диаметром стержня 4-5 мм (модель ЛШШ-4), заклепок $ 4-5 мм (модель ЛШЗ-5).

При освоении разработанной КБАЛ (г.Клнмоиск) роторной линии для изготовления гаек М8 модели ЛШГ-8 по результатам выполненных исследований внесены существенные изменения в технологический процесс, конструкцию липни и инструмента, что обеспечило получение качественных изделий и стабильную работу АРЛ при производительности 240 шт/мин.

На метизных предприятиях (Магнитогорские метизно-металлургический и калибровочный заводы, Саратовский метизный завод, МПО "Станконормаль", Щелковский завод "Спецмонтажшдеиие" и др.) внедрены технологические процессы изготовления крепежных изделий повышенной прочности из новых марок стали и термоупрочнешюго металла, а также ресурсосберегающие технологии (полузакрытая высадка, малоотходная штамповка, штамповка болтов облегченной конструкции и др.).

Освоенный экономический эффект от внедрения разработок 1207 тыс. рублей (в ценах 1990 г).

Ожидаемый экономический эффект от внедрения роторного оборудования для изготовления крепежных изделий на метизных заводах Департамента металлургии 11 млн.руб. (данные 1989-90 г.)

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на всесоюзных, республиканских, зональных и отраслевых совещаниях, конференциях и семинарах в Москве, Н.-Новгороде, Воронеже, Луганске, Перь-ми, Кургане, Челябинске, Барнауле, Магнитогорске.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 48 работ (монографии, статьи, обзоры, тезисы докладов) и создано 25 изобретений.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, списка литературы из 253 наименований и приложения. Работа содержит 216 страниц машинописного текста, 143 рисунков и 40 таблиц.

Автор выражает искреннюю благодарность проф., д.т.н. Паршину В.Г., проф., д.т.н. Гуну Г.С. и к.т.н., с.н.с. Мокринскому В.И. за помощь и поддержку при выполнении данной работы.

1. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ И ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Проблемы совершенствования производства крепежных изделий нашли отражение в работах Навроцкого ГА., Мисожннкова В.М.,.Гринберга МЛ., Паршина В.Г., Мокринского В.И., Ригманта Б.М., Герасимова В.Я., Васильева С.П., Биргера ИА, Иоснлевича Г.Б.,Бунатяна Г.В., Ами-; „за М,Г., Беякова Е.Г., Антонова В .А., Петрикова В.Г., Писаревского М.И., Кохана Л.С., Биллнгмана И., УнкаЧ. и др.

Основные направления развития производства крепежа связаны с повышением качества и улучшением конструкции изделий, совершенствованием технологических процессов и оборудования для их изготовления.

При совершенствовании конструкции крепежных изделий основное внимание уделяется проблемам повышения надежности соединений, выполняемых с помощью крепежа, экономии материальных и трудовых ресурсов при изготовлении изделий, их сборке и монтаже, а также расширения функциональных и эксплуатационных свойств изделий.

К крепежу прогрессивной конструкции относятся изделия повышенной прочности и коррозионной стойкости, самостопорящийся крепеж, самосверлящие и резьбоформирующие изделия, а также крепеж быстроуста-навливаемый.

Основные направления повышения прочности крепежных изделий связаны с разработкой и внедрением новых эффективных марок стали, с использованием термоупрочненного металла, с применением процессов термомеханической обработки в процессах горячей штамповки изделий, с использованием деформационного упрочнения. В частности, при изготовления высокопрочного крепежа перспективно применение боросодержа-щих сталей (12Г1Р, 20Г2Р, ЗОГ2Р, ЗОХРи др.), кремнемарганцевых сталей типа 20ГС, 25ГС и др. Болты класса, прочности 8.8 могут изготавливаться из низкоуглеродистых сталей с использованием деформа-ционного упрочнения, из термоупрочненных сталей 20, 25, 10ГГР и др. без последующей термообработки изделий.

Основные направления совершенствования технологических процессов изготовления крепежных изделий связаны:

- с созданием принципиально новых технологий, например, процесс формирования головок стержневых изделий высадкой прокаткой;

- с использованием нетрадиционных методов ОМД (радиальная штамповка, осадка с кручением, сферодвижная штамповка и др.), термообработки (закалка с использованием нагрева ТВЧ, закалка в "кипящем слое" и др. );

- с разработкой ресурсосберегающих технологий (безоблойная штамповка, изготовление изделий облегченной конструкции др.);

- с поиском оптимальных схем технологических процессов, при которых создаются благоприятные условия деформирования, исключаются ис-черпаемостъ ресурса пластичности и образование брака, обеспечиваются снижение технологических усилий н повышение стойкости инструмента, а также созданием на этой основе элементов САПР ТП.

Основные тенденции совершенствования оборудования для изготовления крепежных изделий связаны с модернизацией традиционных куз-нечно-прессовых автоматов (КПА) прерывистого действия и созданием принципиально нового оборудования роторного типа.

Проблемам совершенствования конструкции кузнечно-прессовых автоматов посвящены работы Навроцкого Г.А.,Мнропольского Ю. А., Гусинского В.И., Ланского Е.Н., Баикетова Д.Н., Силанова В.И., Лугового Э.П., Цершока М.Д. и др.

Модернизация традиционных КПА идет по пути повышения быстроходности, надежности и стабильности работы машин, что достигается за счет совершенствования кинематических схем и конструкции оборудования, уравновешивания и снижения движущихся масс, оптимизации жесткости силовой системы, повышения точности изготовления и качества сборки. Новые поколения КПА, как правило, оснащаются автоматическими системами диагностики и контроля технологического процесса, качества штампуемых изделий, системами быстрой замены и наладки инструмента. Однако традиционные кузнечно-прессовые автоматы прерывистого действия, достигнув максимальных скоростей 400- 600 ходов в минуту (лучшие зарубежные образцы), практически исчерпали резервы дальнейшего повышения производительности, так как наличие большего количества деталей и узлов, совершающих возвратио-поступательнне и качательные движения, ускорение и замедление больших движущихся масс, удары при деформировании заготовок приводят к возникновению значительных динамических и инерциошшх нагрузок, колебаний и вибрации, что вызывает снижение ста-

бильности и надежности работы оборудования, потерю точности штампуемых изделий, снижение стойкости инструмента, возникновение повышенного уровня шума.

Существенное повышение производительности (в 2...3 раза и более) процессов изготовления крепежных изделий возможно за счет создания принципиально нового оборудования роторного типа. Роторные машины, у которых выполнение технологических операций осуществляется при непрерывном транспортировании заготовок и полуфабрикатов, обладают по сравнению с КПА прерывистого действия более высокой производительностью, а также расширенными функциональными и технологическими возможностями, так как позволяют объединять в единый технологический процесс различные по характеру технологические операции (обработка давлением, резанием, термообработка, сборка, контроль и др.) и использовать специальные методы ОМД (радиальная штамповка, осадка с кручением, сферодеижная штамповка и др.). Отсутствие у роторных машин механизмов ударного действия обеспечивает повышение стойкости инструмента и оснастки, а также снижение уровня шума.

Основоположником нового направления в развитии техники, связанного с автоматизацией производства на базе роторных и роторно-конвей-ерных линий, является академик Л.Н.Кошкин. Созданию и совершесгво-валию роторного оборудования посвящены работы Кошкина Л.Н., Власова М.Д., Клусова И .А., Волкова Н.В., Золотухина В.И.,Прейса В.В., Осга-фьева В А., Кузнецова В.И., Таныгина В.М. и др.

До последнего времени роторные технологии и роторное оборудование имели ограниченное применение при изготовлении крепежных изделий и, как правило, использовались для выполнения отдельных опфаций. В частности, на метизных заводах успешно работают роторные автоматы для сборки дюбелей с шайбами и роторные установки для закалки ТВЧ головок болтов башмака трактора. Однако широкого применения в производстве крепежа роторные технологии и машины не получили. Попытка создания роторной линии изготовления гаек М6-М8, предпринятая в 60-е годы ПТНИИ (г.Горький), оказалась неудачной. В последнее время работы по созданию роторного оборудования для изготовления крепежа проводились Конструкторским Бюро автоматических линий (КБАЛ) и его филиалами в Луганске, Коврове, Вологде, а также в ЭНИКмаше, ЦБКМ, ЭНИМСе, НИИавтопроме и др. Разработкой роторных технологий занимался НИИметиз.

Разработка высокопроизводительных технологий, создание новых поколений КПА и роторного оборудования для изготовления крепежа требуют разработки и совершенствования надежных научно обоснованных ме-

тодов и методик расчетов технологических процессов с учетом специфики и особенностей машин. В частности, при разработке высокопроизводительных процессов штамповки необходимо учитывать влияние повышенной скорости деформации на рост сопротивления деформации и энергосиловые параметры. Методы расчета усилий должны быть достаточно чувствительны к изменениям технологических факторов (механические свойства, колебание объема заготовок и др.), что позволит оптимизировать жесткость силовой системы оборудования, прогнозировать точность штампуемых изделий. При создании роторных машин, которые обладают ограниченными силовыми возможностями, технологические усилия и характер их изменения в процессе штамповки являются важнейшими исходными данными для проектирования. От технологических усилий зависят конструктивное исполнение привода рабочего инструмента (механический или гидравлический), плотность потока изделий, шаг транспортной системы, производительность, габариты и металлоемкость оборудования.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ШТАМПОВКИ КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Повышение производительности технологических машин, как правило, связано с возрастанием скорости деформаирш, что при определенных значениях приводит к существенному росту сопротивления деформации штампуемых материалов, росту технологических усилий, снижению стойкости шнпрумента, снижению стабильности и надежности работы оборудования. Поэтому при математическом моделировании высокопроизводительных процессов штамповки крепежа необходимо учитывать закономерности изменения скоростных факторов и их влияние на сопротивление деформации и энергосиловые параметры.

В общем случае пластического формоизменения скорость деформации 11={1е/Ж., где е, - степень деформации; г - время. Однако, в процессах штамповки крепежных изделий, когда скорость деформации (сменяется от максимума (на некотором этапе деформирования) до нуля (окончание деформирования), а зависимость е,=/(1) точно установить не всегда возможно, динамику процесса можно оценивать по средней скорости деформации

. (I)

где Ь0 , И, - высота заготовки до и после деформации; Т - продолжительность процесса штамповки.

При штамповке крепежных изделии на КПА с крнвошипно-пол-

зунным механизмом привода инструмента при рабочем ходе ползуна S=h0- h¡ время деформирования

Г=—arceos- * - , (2)

со д 2(1 + Л- Я,)

где Л = /2//, = S/J, ,1,- длина кривошипа; 12 - длина шатуна; cot- угловая скорость вращения кривошипа (с1), которая связана с теоретической производительностью Q (шт/мин) следующей зависимостью ак . где i -

количество ударов (количество оборотов кривошипа), выполняемых для окончательного формирования изделия.

В случае штамповки крепежных изделий на роторных или роторно-конвейерных линиях угол поворота технологического ротора, в пределах

которого происходит процесс деформирования, д>,=<огТ, где сог -

угловая скорость вращения ротора, а N - общее количество инструментальных блоков ротора штамповки. Тогда средняя скорость деформации при штамповке на роторной машине

U =— , (3)

* 60К ' К }

где К- количество инструментальных блоков, одновременно находящихся в

зоне обработки.

К специальному виду роторного оборудования относятся машины, реализующие процесс высадки прокаткой, основные закономерности которого рассмотрены в главе 4. Там же представлены зависимости, по которым определяется скорость деформации в процессах высадки прокаткой.

Используя установленные зависимости, проведены расчеты и выполнен сопоставительный анализ скоростных факторов штамповки головок стержневых изделий на КПА и роторном оборудовании. При этом установлено, что при одинаковом уровне производительности скорость деформации в процессах штамповки на кузнечно-прессовых автоматах в 10-30 раз выше, чем при изготовлении аналогичных изделий на роторных линиях и высадочно-прокатных машинах. Отмечена необходимость учета влияния скоростных факторов на сопротивление деформации штампуемых металлов.

Исследованию механических свойств металлов и сплавов при пластической обработке, в том числе с учетом влияния скорости деформации, посвящены работы Губкина С.И., Целикова А.И., Смирнова-Аляева Г.А., Полухина П.И., Гуна Г.Я., Третьякова A.B., Зюзина В.И., Тарновского И.Я., Поздеева A.A., Богатова A.A., Меандрова Л.В., Соколова Л.Д.,Суя-рова Д.И., Крохи В.А., Ишупсина С.И., Карбышева O.A., Скуднова В.А., Котрелла И., Надаи, П. Бриджмена и др.

При расчете процессов горячей штамповки крепежных изделий для определения сопротивления деформации использовался метод термомеханических коэффициентов (Третьяков А.В.,Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов. М.:Металлургия, 1973. С. 224), согласно которому а,=аьК,К,К„ где К„К,,КШ -соответственно температурный, степенной и скоростной коэффициенты; <т0 - базисное значение сопротивления деформации, определяемое при средних значениях 1а,е,и . Предложено степенной коэффициент К, выразить через логарифмическую степень деформации е,, а для аппроксимации кривых К, = /(е,) использовать экспоненциальную зависимость К, =т-пп где т, п, р - параметры, определяемые по экспериментальным данным. Тогда

= (и-не'") (4)

Для определения сопротивления деформации сталей, применяемых в процессах холодной высокоскоростной штамповки, предложено ввести в известное уравнение ГА.Смирнова-Аляева и В.М.Розенберг (Смирнов-Аляев Г. А. Механические основы пластической обработки металлов,- Л.: Машиностроение. 1968. С. 266) скоростной коэффициент холодного деформирования АГ| , то есть

Се-Ве^)К\ , (5)

где Ы, С, В, N - константы металлов, определяемые из опытов на растяжение или сжатие.

Исследования сопротивления деформации при высоких скоростях холодного пластического деформирования проводились с использованием кулачкового пластометра ЧПИ-2 конструкции Южно-Уральского Государственного утшерентета. На основании экспериментальных данных установлены зависимости <г, =/(С/) и АГ| =/(£/) для сталей 20кп, 20Г2Р, 12Х18Н10Т. На основании проведенных экспериментов установлено, что при повышении скорости деформации с 3x1 СИ с' до 100 с-1 сопротивление деформации возрастает на 20-40 % , причем более интенсивно сопротивление деформации растет при малых степенях деформации.

Полученные уравнения (4) и (5) использовались в расчетах энергосиловых параметров процессов горячей и холодной штамповки , в которых применялся вариационный метод в дискретной постановке. При этом значения скоростных коэффициентов К^ и К1 определялись с учетом установленных закономерностей изменения скорости V в зависимости от конструктивных особенностей и технических характеристик оборудования.

При исследованиях на математичесхих моделях деформированного состояния и энергосиловых параметров процессов штамповки крепежных изделий использовался в вариационный метод в дискретной постановке.

Базисные положения вариационных методов теории ОМД разработаны в трудах И.Я.Тарновсжого, АА.Поздееаа, ВЛ.Колмогорова, ОА.Ганаго, Р-А.Вайсбурда, В.Н.Трубина, В.К.Смирнова, В.С.Паршина, В.Н.Выдрина, Л.ССтепанского, Хилла Р. и др. В настоящее время эти методы получили широкое применение в исследованиях процессов пластического деформирования.

Основы вариационного метода в дискрелной постановке, который базируется на вариационном принципе возможных изменений деформированного состояния, заложены в работах ученых Магнитогорской горнометаллургической академии, выполненных под руководством В.Г.Паршина. Сущность метода заключается в том, что процесс штамповки условно разбивается на два этапа. Причем считается, что на начальной этапе деформации имеют конечную величину, а в деформируемом теле возникает неравномерность деформации, которая учитывается по экспериментальным или аналитическим данным. На конечном этапе штамповки деформации малы, что позволяет использовать соотношения деформационной теории пластичности. При разработке метода использовалась модель жестко-пластической среды с нелинейным упрочнением и ряд общепринятых гипотез: о сплошности, о несжимаемости, "единой кривой", условие текучести Губера-Мизеса ( а, = а, ). Применяя разработанный метод, решен ряд конкретных задач холодной штамповки для случаев плоского и осесимметрич-ного деформирования. При этом, как правило, определялись технологические усилия лишь на конечном этапе деформирования без установления закономерностей их изменения в процессе штамповки.

В плане дальнейшего развития вариационного метода в дискретной постановке усовершенствована модель процесса штамповки, для чего процесс пластического формоизменения разбивается на ряд последовательных этапов, а при рассмотрении некоторого /-ого этапа деформирования учитывается неравномерность деформации, возникающая на предшествующих этапах. При этом распределение степени деформации ей предшествующих этапов по объему тела определяется либо аналитически, либо экспериментально. Такой подход позволяет установить характер изменения технологических усилий за весь процесс штамповки. А использование в вариационном методе кривых упрочнения в виде уравнений (4) и (5) позволяет определять энергосиловые параметры в процессах горячей и холодной штамповки с учетом влияния скоростных факторов.

В соответствии с усовершенствованной моделью получены вариационные уравнения, описывающие процесс деформации на 1-ом этапе штамповки, для случая холодного деформирования

¿{ЩкЦШ.-Се-* (6)

т

К1.[М-Се'^ -

у»

Л Х'[М - Се-""'-> - Ве-"^' = О

».I (,.')

и горячей штамповки

л .

S{¡\¡<j0KTKm[mSl — —е'**4 (1 ~ )]</K +

<V\ Р

М\ааКтК.{т-пе-«—>Щ,<£+ (7)

"»3 (S)

+~ГЁ Я^г^Л»»- "^'"''lA^} = О v3 »-i ,»>

где К - объем пластической зоны; S - поверхность трения (контакта металла с инструментом); F- поверхность среза; Ьд - перемещение металла по поверхности инструмента S ; Ш1/г - разность перемещений металла на поверхности среза F; в, - интенсивность деформации на /-ом этапе деформирования; ею - степень деформации на предшествующих этапах; к - количество поверхностей среза; у/ -параметр, зависящий от состояния трущихся поверхностей и соотношения размеров штампуемых заготовок.

Решить вариационные уравнения (6) и (7), используя известное уравнение Эйлера-Лагранжа, не представляется возможным. Поэтому используется один из прямых методов - метод Рнтца, согласно которому выбираются подходящие функции перемещений U, зависящие от координат и варьируемых параметров а,, после чего задача сводится к отысканию минимума полной работы деформации, которая определяется как сумма работ внутренних сил Аа, сил трения Ат. и сил среза Ас.

Работа внутренних сил At = JJJ WdV , (8)

(У)

где W- удельная работа внутренних сил на i -ом этапе деформирования.

Используя условие текучести Губера-Мизеса и уравнения кривых упрочнения (4), (5), получены уравнения для определения удельной работы внутренних сил для случая холодной штамповки

W = crtde, =K\[Ms, - С<Г» (1 - в"*') --(1 - )] (9)

¿ N

и для случая горячего деформирования

W = cj0KTK,[m€, - -e""« (1 -«""')] '(10)

Р

Работа сил трения /ír = JJ(TÍ/)j<¿S , (11)

(S)

а работа сил среза А, = Jj r,AU,FdF . (12)

Касательные напряжения т на поверхности 5 контакта металла с ин-

струментом определялись по методике ИЛ.Тарновского т - у/т, где т, -предел текучести при сдвиге. При этом предел текучести при сдвиге в процессах холодной штамповки

V, =~[М- — Ве'^'"*'^] , (13)

л/З

а при горячей штамповке

{14)

Поиск минимума полной работы деформации в зависимости от варьируемых параметров а, осуществлялся численными методами с использованием современных ЭВМ и специально разработанных программ. При этом кратные интегралы в выражениях работ (8), (11) и (12) вычислялись методом Гаусса.

Усовершенствованный вариационный метод в дискретной постановке использовался в разработанной модели прогнозирования точностных параметров крепежных изделий при их изготовлении на КПА, роторных линиях и высадочно-прокатных машинах.

При объемной штамповке полное поле ДЛ рассеивания размера изделия в направлении действия технологических усилий включает в себя зако-но мерные ДА, и случайные ДАе погрешности.

Закономерные погрешности связаны с износом инструмента, температурными колебаниями, потерей настройки, ослаблением креплений деталей в узлах и звеньях машины и т.п. В каждом конкретном случае эти погрешности могут бьтть устранены соответствующей подналадкой оборудования.

Случайные погрешности являются результатом колебаний усилий деформирования вследствие колебаний размеров (й^, Л0) исходной заготовки, сопротивления деформации а, штампуемого металла, условий трения м и других технологических факторов.

Для процессов штамповки крепежных изделий на машинах с механическим приводом, когда точность штампуемого изделия определяется стабильностью положения инструмента на конечном этапе деформирования, система уравнений для определения случайных погрешностей, полученная путем разложения в ряд по малым приращениям независимых параметров уравнений силового равновесия, имеет вид

сР .

, 05)

С- —

л

где С - жесткость силовой системы машины; Р - общее усилие деформирования, как функция исходных параметров р^о, Ъ0 , а„ц ) и высоты отштампованного изделия А.

Для обеспечения требуемой точности изделий при их изготовлении на роторном оборудовании с гидравлическим приводом, штамповка ведется до смыкания торцев матриц и пуансонов, то есть до образования "жесткого упора". При этом в системе уравнений (15) вместо параметра С используется параметр Су - коэффициент жесткости упора.

При моделировании процесса изменения прочностных свойств холод-новысаженных стержневых изделий учитывалось следующее. Свойства болтов зависят от мехсвойста исходного металла, типа применяемых операций (волочение, редуцирование, выдавливание, осадка стержневой части, накатка резьбы и др.), нх количества, последовательности и режимов проведения (степень деформации). Особенно следует отметить, что применение в многопереходных процессах штамповки операций, приводящих к осадке стержневой части (выдавливание на начальном этапе, осадка стержня при высадке головки) приводит к снижению прочностных свойств вследствие проявления эффекта Баушингера.

По результатам экспериментов построены кривые изменения относительного разупрочнения (Агг,/<т,) в зависимости от степени деформации при осадке е., для аппроксимации которых использованы уравнения вида

, (16)

ег, ек е,

где е, - критическая степень осадки, при которой разупрочнение достигает максимальных значений; М - максимальное разупрочнение. Параметры е, и М существенно зависят от степени деформации при калибровке е+. На основании экспериментальных данных установлены зависимости ек=/(е+) и М=/(е+).

Модель процесса изменения временного сопротивления <т, материала заготовки стержневого крепежного изделия при многопереходной холодной штамповке базируется на следующем. При калибровке металла со степенью деформации происходит его упрочнение, что приводит к возрастания <т, , которое определяется по известным зависимостям. Если на первой операции штамповки степень деформации положительна (е,>0), что соответствует уменьшению поперечного сечения заготовки (например, используется операция редуцирования), то временное сопротивление возрастает по тому же закону. А если на первой операции осуществляется высадка головки, при которой происходит осадка стержневой части (е(<0), то происходит разупрочнение металла и <ть уменьшается на величину Дет, , которую можно определять, используя уравнение (16). Аналогичным образом на последующих операциях штамповки в зависимости от знака деформации происходит либо повышение прочностных свойств заготовки (если е,>0), либо разупрочнение (если е,<0).

На основании принятой модели разработан алгоритм и составлена программа, позволяющая рассчитывать ожидаемые значения временного

допротивления болтов в зависимости опт свойств исходного металла, последовательности и режимов операций холодного пластического деформирования.

Разработанные математические модели использовались при исследованиях ряда конкретных технологических процессов штамповки крепежа.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ШТАМПОВКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СВОЙСТВ КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ При решении задачи определения энергосиловых параметров в процессе безотходной штамповки многогранника принято, что исходная цилиндрическая заготовка с радиусом Я0 и высотой к0 деформируется пуансоном 1 с плоским рабочим торцем в матрице 2 с числом граней п (рис. 1).

В объеме штампуемой заготовки плоскостями ОА и ОВ, проходящими через середину грани и диагональ, выделяется элемент в виде призмы с

центральным углом п!п . Поперечное сечение выделенного элемента представляет собой совокупность прямоугольного треугольника с катетами

До,Я,>'г(— -«) и кругового сектора с центральным углом а и радиу-п

Л

сом-р-. Деформация выделенного элемента (остальные элементы

сс5(я/п-а)

деформируются аналогично) рассматривается в цилиндрической системе кординат г , г , <р . При этом объем деформируемого элемента разбивается на жесткую и пластическую области, граница раздела которых проходит по параболической поверхности, описываемой уравнением

Лг = А - аА( 1 - , где а - варьируемый параметр.

Процесс штамповки многогранника разбивался на ряд последовательных этапов, для чего углу« придавались значения от а =—- Да (начало

п

процесса деформации) до а =0 (металл полностью заполняет гравюру штампа) с шагом Да .

Пластическая область разбивалась на три зоны I, II, III. Определялись границы пластических зон и граничные условия. В соответствии с граничными условиями задавались функции радиальных и вертикальных перемещений: для пластической зоны I

¿пг пг к пг

для пластических зон II и III

, (18)

Я Н я п

где параметр а2 =— [— -ах(— -1)] определялся из условия равенства объе-3 А И

мов, смещенных в радиальном и вертикальном направлениях.

Из условия несжимаемости с учетом соответствующих граничных условий, находились функции .

Используя дифференциальные зависимости Коши для случая объемной деформации в цилиндрических координатах, определялись компоненты £г,е„ег,г„,г,г,гщ и интенсивность деформации на соответствующем этапе штамповки е, . Работа внутренних сил в пластические зонах 1,11,III определялась по формуле (8), работа сил трения на поверхностях , ^ - по формуле (11), а работа сил среза на поверхности Г раздела зоны I с зонами II-III- по формуле (12). По результатам расчетов, выполненных на ЭВМ ЕС-1020, построены номограммы, с помощью которых можно определять удельные усилия штамповки многогранных изделий в зависимости от соотношения размеров к=н1)1\ и коэффициента заполнения угла

К, = Д/Я, для различных марок стали . Экспериментальная проверка показала удовлетворительное совпадение теоретических и опытных данных (погрешность 10 ...15%).

Используя усовершенствованный вариационный метод в дискретной постановке, решен ряд других практических задач определения энергосиловых параметров процессов штамповки крепежных изделий, в том числе для случаев объемного деформирования и горячей штамповки. При этом для высокоскоростных процессов штамповки учитывалось влияние скорости деформации на сопротивление деформации и энергосиловые параметры.

В частности, решены задачи определения ЭСП в процессах штамповки головок цилиндрической, конической и сферической форм; холодной штамповки заготовок многогранных гаек; радиальной штамповки многогранных изделий; полузакрытой высадки головок цилиндрической формы; высадки прокатной головок стержневых изделий круглого сечения; горячей высадки прокаткой головок прямоугольного сечения; безотходной горячей штамповки головок прямоугольного сечения с лункой на торце.

Модель влияния консгруктивио-технологических параметров на точность штампуемых изделий использовалась при разработке методики прогнозирования точностных характеристик крепежа при его изготовлении на высокопроизводительном оборудовании. При этом в зависимости от конструктивного исполнения машин (одно- и многопозиционные КПА, роторные линии с механическим и гидравлическим приводов, высадочно-прокат-ные машины) и типа штампуемых изделий установлены зависимости для определения усилий в системе "машина - инструмент - заготовка". Для определения усилий использовался усовершенствованный вариационный метод в дискретной постановке, который обеспечивает высокую точность расчета энергосиловых параметров в зависимость от технологических факторов (</<»

Используя разработанные модели и методики, рассчитаны точностные параметры и нормы жесткости силовых систем для ряда конкретных процессов изготовления крепежных изделий с использованием роторных линий и высадочно-прокатных машин, которые использовались при проектировании нового оборудования.

Модель изменения прочностных свойств в многопереходных процессах холодной высадки крепежных изделий использовалась при разработке методики прогнозирования прочности болтов, применяя которую исследованы наиболее распространенные технологические процессы холодной штамповки за четыре перехода. При этом рассматривались различные способы формирования стержневой части (однократное редуцирование, двукратное редуцирование, выдавливание + редуцирование). Сравнение рас-

четных и экспериментальных данных показало хорошую сходимость результатов.

Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований показал, что для снижения разупрочнения болтов необходимо сокращать количество операций, связанных осадкой стержня, и проводить эти операции на начальных переходах технологического процесса с минимально возможными степенями осадки стержневой части. Если же штамповку вести в режимах, близким к критическим, то разупрочнение может составить 0,15-0,20 от <т, исходного металла.

4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫСАДКИ ПРОКАТКОЙ НА ОСНОВЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ Прогрессивным процессом изготовления крепежных изделий с головками простой формы (гвозди, заклепки, винты, шурупы и т.п.) является процесс высадки прокаткой (ВП), схема которого представлена на рис.2.

Рис. 2. Высадка прокаткой роторная (а) и плаяетарно движущимся валком (б).

Технологический процесс изготовления изделий с использованием процесса ВП осуществляется следующим образом. Предварительно нарезанные заготовки подаются в матрицы, укрепленные на кольцевом матрн-цедержателе 1, таким образом, что подлежащие высадке участки располагаются на внутренней поверхности кольца, и деформируются валком 2, который расположен внутри кольцевого матрицедержателя. Для обеспечения режимов деформирования, при которых исключается изгиб высаживаемого участка заготовки, на кольцевом матрицедержателе 1 укреплен зубчатый венец 3 со внутренним зацеплением, в контакте с которым находится зубчатое колесо 4, укрепленное на деформирующем валке 2.

Процесс ВП имеет две разновидности: роторная высадка прокаткой, разработанная специалистами датской фирмы "Епко1ес", и высадка прокаткой планетарно движущимся валком, которая разработана специалис-

3

тами НИИметюа при участии автора (а.с. 1327361). При роторной высадке прокаткой (рис.2а) кольцевой матрицедержатель 1 (он же ротор) и деформирующий валок 2 непрерывно вращаются в одном направлении, причем оси вращения неподвижны и параллельны. При высадке прокаткой плане-тарно движущимся валком (рис.2б) кольцевой матрицедержатель 1 неподвижен, а валок 2 установлен на непрерывно вращающемся кривошипе 5 с возможностью вращения вокруг двух параллельных осей.

Преимущества высадки прокаткой, заключающиеся в непрерывности процесса, отсутствии возвратно-поступательных движений и холостых ходов рабочего инструмента, обеспечивают повышение производительности в 1,5 -2 раза и снижение уровня шума.

При анализе механики процесса высадки прокаткой вводилися следующие обозначения : Лу , Я3 - радиусы рабочих поверхностей матрице-держателя 1 и деформирующего валка 2; Л^ * радиусы делительных окружностей зубчатого венца 3 и зубчатого колеса 4; Ь0. А - высоты высаживаемого участка заготовки и головки изделия.

При высадке прокаткой планетарно движущимся валком (рис.3) деформирование головки изделия осуществляется за время поворота кри-вошипа0102 на угол

2Х(/?, -Аа) '

где - расстояние между осями матрицедержателя и дефор-

мирующего валка (длина кривошипа 0/Ор).

ко,

а- агсссц-

(19)

Рис.3. К расчету механики процесса ВП

На некотором промежуточном этапе деформирования в момент времени, когда хривошип 0¡02 повернется на угол <¡>, высота деформируемого участка заготовки

hr=Rt-R1 easy - L cos(a - <p) , (20)

где у = arcsin[-í- sin(a - - угол между продольной осью заготовки и нормалью к деформирующему валку в точке контакта.

Среднюю скорость деформации в процессах высадки прокаткой головок стержневых изделий можно определять по формуле

nQHMfh) оп

где Q - производительность ; N - количество матриц, укрепленных на мат-рицедержателе.

В процессе высадки планетарно движущимся валком деформирующий валок 2 и укрепленное на нем зубчатое колесо 4 совершают плоскопараллельное движение. При этом мгновенный центр вращения (точка С,) находится в точке контакта делительных окружностей зубчатых колес 3 и 4. Из геометрических соотношений находятся расстояние ВС, от мгновенного центра вращения С, до точки В контакта валка с заготовкой и угол р между отрезком ¡ВС/и продольной осью заготовки.

При вращении кривошипа 0¡02 с угловой скоростью о линейная скорость центра валка (точка 02) V=al , а скорость точки В контакта валка с заготовкой

Уг = + (22)

Вектор скорости У2 направлен перпендикулярно отрезку ВСУ в сторону вращения валка. Разложив вектор скорости У2 на составляющие, направленные вдоль оси заготовки и перпендикулярно ей, получили V, = У} cosfl.V, = V2 siлр . Для предотвращения проскальзывания заготовки относительно валка необходимо, чтобы выполнялось условие V, = 0 , которое обеспечивается при

к - 1+[со»Г- ocos(« - а1

2[a+cos(a+r-?)] ' К '

где К„ -RjRi , а~1Ж2 .

Исключить проскальзывание возможно лишь в некоторый момент процесса деформирования, то есть при некоторых определенных значениях углами. Учитывая, что наибольшая опасность продольного изгиба заготовки возникает в момент её касания с деформирующим валком, определяли значения Кя при <р =0, а на последующих этапах деформирования находили относительную скорость проскальзывания v= Vt¡V . По результатам расчетов, выполненных на ЭВМ СМ-4, построены графики зависимости v от от-

носительного угла поворота р/а при различных значениях параметра г-И/Я.2 ( рис .4). Анализ полученных результатов показал, что минимальное проскальзывание заготовки относительно деформирующего валка

При определении энергосиловых параметров процесса ВП использовался усовершенствованный вариационный метод в дискретной постановке, основные положения которого изложены в главе 2. Процесс деформирования разбивался на п этапов. Рассматривая некоторый промежуточный /-ый этап деформирования (рис. 5), в конце которого кривошип повяжется на угол ¥>=—» , по установленным зависимостям определялись пап

раметры . В виду малости размеров зоны деформирования

по сравнению с размерами матрицедержателя и деформирующего валка, цилиндрическую рабочую поверхность матрицедержателя можно представить в виде плоскости, перпендикулярной к оси заготовки, а цилиндрическую поверхность деформирующего валка - в виде плоскости, наклоненной к продольной оси заготовки под углом г, . При этом на /-ом этапе деформирования, рабочая плоскость валка поворачивается вокруг мгновен-

ДА

ного центра вращения С» на угол в, = агщ|-|.

5С„ ¿ш р,

Процесс ВП на /-ом этапе деформирования рассматривался в прямоугольной системе координат х, у, г. В принятой системе координат высота деформируемого участка заготовки = -Уё?,, абсолютная деформация ДЛ, = ДЛ, С учетом принятой схемы деформирования и выбранной системы координат, определялись граничные условия и задавались функции перемещений

У, = с1У + а2у{\ - (-£-■-а)г];и, = -£ "» А,

г

(24)

п

Рис.5. Схема деформирования на / -ом этапе процесса ВП Используя дифференциальные уравнения Коши и условие несжимаемости, определялись функция перемещений {/„ компоненты тензора деформации и интенсивность деформации г, на I -ом этапе деформирования.

Используя соответствующие зависимости вариационного метода в дискретной постановке, определяли работу внутренних сил А„ , работу сил трения А т поверхностях контакта заготовки с деформирующим валком и матрицедержателем, а также работу сил среза Ас на поверхности перехода от головки к стержню. Определение минимума полной работы деформации в зависимости от варьируемых параметров осуществлялось численными методами на ЭВМ СМ-4 по специально разработанной программе. По найденным значениям минимальной полной работы деформации Ат1я определялись усилия на всех этапах деформирования Р[ = .

Принебрегая трением в шарнирах 02 и 02, из уравнений равновесия деформирующего валка и кривошипа, определялся момент прокатки М„ (момент, который необходимо приложить к кривошипу 0;02ддя осуществления процесса деформирования )

В качестве примера приводятся результаты расчета процесса ВП головок тарных гвоздей (ГОСТ 4034-63) с диаметром стержня 3 мм (ди-

М^Р-^ВС^шр,

(25)

аметр головки /->=6,5 мм, высота головки Л=0,75 мм, высота высаживаемого участка заготовки Л0=3,6 мм) из калиброванной стали 10 кп, для кото-

У1,Р°Ч1,ения (5) имеют следующие значения: М= 787,2 Н/мм*, С = 494,2 Н/мм*, В = 111,5 Н7мм>, N = 25, а предел текучести в исходном состоянии £ГЛ = 160,5 Н/мм2.

По результатах выполненных расчетов установлены зависимости характеризующие изменение усилий деформирования Р и момента прокатки Мп в процессе ВП. Для обобщения полученных результатов вводились удельные усилия и удельный момент прокатки

от=4Л/„ /(ж/2сгл£) и были построены графики зависимости ришог относительного угла поворота кривошипа?/« (рис.6).

Рис.6. Удельные усилия р и момент т в процессе ВП Аналогичным образом решена задача определения энергосиловых параметров процесса горячей высадки прокаткой головок прямоугольного сечения (головки железнодорожных костылей).

Для проведения экспериментальных исследований и проверки теоретических результатов было спроектировано и изготовлено специальное устройство, позволяющее моделировать процесс ВП при различных значениях конструктивно-технологических факторов.

Используя разработанное устройство, проведена серия экспериментов, в ходе которых моделировались различные условия процесса ВП головок гвоздей (ГОСТ 4034-63) с диаметром стержня 3 мм. При этом оценивалось влияние конструктивно-технологических факторов на соосность высаженных головок относительно оси стержня. Основные факторы, кото-

рые влияют на смещение головок : х1 - высота участка заготовки, идущего на образование головки; х2 - угол между продольной осью заготовки и нормалью к рабочей поверхности матрицедержателя; х3 - диаметр деформирующего валка.

Используя методику математического планирования эксперимента, был проведен полный факторный эксперимент типа 1? (два уровня варьирования трех факторов). После обработки результатов экспериментов получено следующее уравнение регрессии

7 = 0,0271,*,*, + 33,259.*, + 68,47Ц, + 0,45г3 - б,95би,л, --0.10!*л -0,28&гЛ -124,139

где Г=^100 - относительное смещение головки; у - абсолютное смещение а

головки относительно оси стержня в мм; (1 - диаметр стержня.

Точность и адекватность полученной модели оценивалась статистически. Выполненные расчеты (оценка производилась по критериям Кохрена и Фишера) показали, что полученное уравнение регрессии достаточно точно описывает влияние конструктивно-технологических параметров на смещение головки относительно оси стержня.

Используя градиентный метод, определим оптимальные значения параметров хи х2 , х3 ( при которых функция У имеет минимальное значение. При этом, в частности, подтвержден теоретический вывод об оптимальном соотношении радиуса рабочей поверхности матрицедфжателя к радиусу деформирующего валка г-И/Н¿= 2.

С помощью разработанного устройства экспериментально определены максимальные значения момента прокатки М„ при формировании головок гвоздей о 3 мм (ГОСТ 4034-63), для чего устройство оснащалось специальной тензометрической аппаратурой. Сравнение теоретических и экспериментальных данных показало их достаточно хорошую сходимость (погрешность не более 10%).

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработан ряд новых технических решений ( 7 изобретений), направленных на повышение эффективности процесса ВП и расширение области его применения.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований использовались при разработке заявки на создание роторного гвоздильного автомата (разработчики ЭНИКмаш и Хмельиицкое ПО КПО), а также при создании макета высадочно-прокатного автомата для изготовления заклепок и стенда для отработки процесса формирования головок железнодорожных костылей планетарно вращающимся валком.

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ

Проведены исследования, направленные на поиск новых эффективных марок стали для изготовления высокопрочных болтов (с, > 1100-1300 МПа). Требования к сталям - хорошая штампуемость в холодном состоянии и высокое сопротивление замедленному хрупкому разрушению (ЗХР) болтов после их термообработки. Высокопрочные болты изготавливались из сталей 20Х2НМТРБ, 40Х "вакуумированная", 40Х-ПВ, 20Х2Г, 20Х2ГТ, 20Х2ГТР, 15Х2ГН, 15ХЗГ, 20Г2Р, 30Г2Р, 20ГС. В ходе проведенных исследований отрабатывались режимы отжига горячекатаного металла, изготавливались опытные и опытно-промышленные партии болтов, отрабатывались режимы термообработки, проводились испытания механических свойств болтов. Для ускоренных испытаний на ЗХР разработана специальная установка, используя которую проводились испытания болтов из новых марок стали. На основании выполненных исследований, в частности, установлено, что болты из сложнолегированной стали 20Х2НМТРБ с уровнем прочности 1500 МПа обладают высоким сопротивлением ЗХР. Опытно-промышленная партия болтов ( 3,64 тн) выдержала приемочные испытания. Ожидаемый экономический эффект при годовой потребности 500 тн составляет 680 тыс.руб. (в ценах 1990 г.).

Исследованы возможности повышения прочности болтов из низкоуглеродистых марок стали за счет деформационного упрочнения. Метод деформационного упрочнения закладывался в основу технологии изготовления болтов повышенной прочности для строительных металлоконструкций, работающих по условиям эксплуатации на срез и смятие (ТУ 14-4-1307-85). На основании расчетов, выполненных с использованием методики прогнозирования прочностных свойств холоДновысаженных стержневых изделий, разработан техпроцесс изготовления болтов из стали 20, включающий операции выдавливания и редуцирования. Опытно-промышленные партии болтов изготавливались по разработанной технологии на Саратовском метизном заводе (М 16x60) и Магнитогорском метизно-металлурги-ческом заводе (М24х100). Использование болтов повышенной прочности для монтажа металлоконструкций обеспечивает экономический эффект 680 тыс.руб (в ценах 1990 г.).

Проведены исследования, направленные на разработку техпроцессов изготовления болтов повышенной прочности из термоупрочненного подката. Предварительный анализ, выполненный с использованием методики прогнозирования прочности, позволил установить, что болты класса прочности 8.8 могут изготавливаться из термоупрочненных сталей марок 20,25.

При этом определены требования к механическим свойствам горячекатаного термоупрочненного металла. Термоупрочненный подкат из сталей 20, 25 и 20-ПВ изготавливался на Криворожском м«комбинате (ее 14 мм4 в бунтах), Белорецком меткомбинате (0 7-8 мм в бунтах) и заводе "Днелро-спецсталъ" ( сС 24 мм в прутках). Термоупрочнение осуществлялось путем ускоренного охлаждения металла по определенным режимам непосредственно после горячей прокатки. По результатам испытаний исходного металла и болтов строились кривые упрочнения, определялись микро-и макроструктуры, вносились коррективы в процессы термоупрочнения и технологию штамповки болтов. Опытные и опытно-промышленные партии болтов Мб, М8, М12, М22 изготавливались на МММЗ холодной штамповкой на многопозиционных автоматах-комбайнах. Испытания мехсвойсга показали принципиальную возможность изготовления болтов класса прочности 8.8 из термоупрочненных сталей 20, 25. На основании анализа результатов исследований разработаны требования к термоупрочненному металлу, которые были заложены в проект ТУ. Ожидаемый экономический эффект от применения термоупрочненного металла для изготовления болтов класса прочности 8.8 составляет 60-70 руб. на тонну изделий (в ценах 1990 г.).

С целью оценки возможности изготовления болтов класса прочности 8.8 из низкоуглеродистых сталей холодной штамповкой и термоупрочнением при использовании нагрела ТВЧ, была проведена серия экспериментов. При этом холодновысаженные болты М22х100 из стали 20 нагревалась в индукторе горячештамповочного пресса АМР-30 до температур 950-980° С и охлаждались в масле либо воде с последующим отпуском. Испытания механических свойств и анализ полученных результатов показали принципиальную возможность изготовления болтов класса прочности 8.8 из низкоуг-леродастых сталей с использованием термоупрочнення при нагреве ТВЧ. Поштучная термообработка с использованием нагрева ТВЧ позволяет получать мелкозернистую структуру по всему объему изделия, а быстрый нагрев исключает образование окалины на поверхности. Так как технология предусматривает поштучную обработку болтов, то для ее реализации перспективен роторный принцип, который использован п разработанной конструкции установки для термообработки стержневых изделий (а.с.1740441).

б. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАЛООТХОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БОЛТОВ

Проведены экспериментальные исследования по совершенствованию способов безоблойной штамповки многогранных головок болтов. При этом исследовано влияние относительных размеров заготовки на заполнение углов штампа, влияние формы предварительной заготовки на качество

формирования ребер при штамповке шестигранных головок с лункой на торце. Результаты исследований использовались при разработке нового способа безоблойной штамповки шестигранных головок болтов (а.с. 1806895), применение которого обеспечивает хорошее оформление ребер шестигранника и исключает образование трещин по периметру лунки.

С целью снижения расхода металла при изготовлении болтов по технологии, включающей обрезку граней головки, для уменьшения бочкооб-разности окончательно высаженной головки предложено использовать полузакрытую высадку и предварительную высадку головки в виде конуса с меньшим основанием, примыкающим к стержню (а.с. 884819, а.с. 1389923). При расчете процесса полузакрытой высадке использовался усовершенствованный вариационный метод в дискретной постановке. Внедрение технологии обеспечивает снижение расхода металла 30-50 кг/ тн.

Исследованы возможности формирования шестигранных головок болтов радиальной штамповкой. На основании расчетов, выполненных с использованием изложенных в главе 2 моделей, и экспериментов разработаны новый способ (а.с. 1764757) и новая конструкция штампа (а.с. 1764758) для радиальной штамповки шестигранных головок болтов, применение которых обеспечивает получение качественных изделий. Отмечена перспективность использования радиальной штамповки головок болтов при реализации технологии на роторных линиях.

Проведены исследования, направленные на экономию металла за счет снижения металлоемкости болтов путем совершенствования их конструкции без ухудшения эксплуатационных свойств. В частности, разработаны технологические процессы изготовления болтов облегченной конструкции, у которых диаметр гладкой стержневой части равен диаметру "под накатку". Для обеспечения требуемого стандартами уровня механических свойств болтов при разработке техпроцессов штамповки использовались расчеты, выполненные с использованием методики прогнозирования прочностных свойств холодновысаженных стержневых изделий. Разработанные технологии внедрены на Магнитогорских калибровочном и метизно-металлургическом заводах. Экономический эффект в зависимости от типоразмеров болтов - 23,8 -32,3 руб/ тн (в ценах 1990 г.).

На основании экспериментальных исследований разработана новая конструкция (а.с. 1199997) закладного болта с четырехгранной головкой, применяемого в водяных экономайзерах. При этом предложено головку болта выполнять в виде четырехгранного участка малой высоты и куполообразного участка на торце. При изготовлении закладных болтов новой конструкции масса отходов снижается на 40-50%, а стойкость обрезного инструмента возрастает на 15-20%.

Выполнены исследования процессов горячей штамповки болтов с головками овального и прямоугольного поперечных сечений, на основании которых разработан штамп новой конструкции (а.с. 1488098). У штампа пуансон на рабочем торце имеет выступ в виде усеченного конуса или усеченной пирамиды с различными углами наклона образующих или граней, что способствует течению металла в зоны наиболее удаленные от оси стержня и тормозит течение в зоны близко расположенные от оси. Разработанная конструкция штампа использовалась при изготовлении футеровоч-ных болтов на Магнитогорском метизно-металлургическом заводе и клеммных болтов на Дружковском метизном заводе. Применение нового технического решения устраняет образование облоя, обеспечивает снижение технологических усилий на 10-15% и снижение расхода металла на 510% в зависимости от конструкции головки и длины болта.

7. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРЕПЕЖА ДЛЯ СОЗДАНИЯ РОТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ Разработаны комплексные технологические процессы и выданы данные для проектирования автоматических роторно-конвейерных линий для изготовления болтов М6-М8 (модель ЛШБ-6), шурупов и винтов $ 3-4 мм (модель ЛШШ-4) н заклепок ф 4-5 мм (модель ЛШЗ-5). При этом разработаны схемы техпроцессов, технологические карты и чертежи рабочих каналов инструмента. Проведены эксперименты по определению технологических усилий по переходам штамповки. Луганским филиалом КБАЛ на основе представленных данных разработаны технические и рабочие проекты АРКЛ.

На основании проведенных экспериментальных исследований внесены коррективы в технологический процесс изготовления заготовок гаек М8 на автоматической роторной линии ЛШГ-8, разработанной КБАЛ (г.Кли-мовск), что обеспечило получение качественных изделий и снижение технологических усилий на операции штамповки шестигранника. В процессе и по результатам испытаний линии устранены отдельные конструктивные недостатки (усилены шпильки крепления гидрораспределителя, изменена конструкция клещевых захватов транспортных роторов, разработан клиновой механизм регулировки положения инструмента в инструментальных блоках). Приемочные испытания показали, что линия работает стабильно при скоростях соответствующих производительности 240 шт/ мин.

Используя эмпирические данные о предельно допустимых транспортных скоростях перемещения предметов обработки в транспортных системах роторных и роторно-конвейерных линий, рассчитаны значения предельной

производительности роторного оборудования для изготовления крепежа в зависимости от технологических усилий и конструктивного исполнения гидроцилиндра.

Используя методику КБ АЛ, выполнены расчеты экономической эффективности создания и внедрения АРЛ и АРКЛ для изготовления крепежных изделий. На основании выполненных расчетов установлено, что высока» эффективность применения роторных и роторно-конвейерных линий обеспечивается в сравнении, с лучшими зарубежными образцами КПА при уровне производительности 0: для заклепок, винтов, шурупов & 1,6-2,0 при (2=1200 -1400 шт/мин; для заклепок, винтов, шурупов 0 5 - 6 мм при О, - 8001000 шт/мин; для болтов М6-М8 при 0= 600-800 шт/мин; для болтов М16-М20 при <2=300-400 шт/ мин; для гаек М6-М8 при = 800-1000 шт/мин; для гаек М16-М20 при 0= 500-600 ппЛшн.

Ожидаемый экономический эффект (в ценах 1990 г.) от внедрения на метизных заводах АРЛ и АРКЛ с требуемой производительностью при производстве заклепок, винтов и шурупов составляет более 6 млн.руб., при производстве болтов - около 3 млн.руб., при производстве гаек - свыше 2 млн.руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основании выполненного анализа установлено, что основные направления повышения эффективности производства крепежных изделий связаны с расширением выпуска крепежа прогрессивной конструкции (повышенной прочности и коррозионной стойкости, самостопорящегося, самосверлящего, резьбоформирующего, быстроусганашпшаемого, облегченной конструкции), с разработкой новых технологических процессов (роторные технологии, высадка прокаткой, радиальная штамповка, закалка ТВЧ и др.) и созданием нового высокопроизводительного оборудования. Существенное повышение производительности (в 2-3 раза и более) процессов изготовления крепежа возможно за счет внедрения автоматических роторных и роторно-конвейерных линий и высадочно-прокатных машин.

2. Выявлены закономерности изменения скорости деформации в процессах штамповки крепежных изделий на традиционных кузнечно-прес-совых автоматах, роторном оборудовании и высадочно-прокатных машинах. На основании экспериментов, проведенных с использованием кулачкового пласгометра, установлены закономерности влияния скорости деформации на сопротивление деформации при холодной штамповке сталей, применяемых при изготовлении крепежных изделий. Влияние скорости деформации на <г, в процесса холодного пластического деформирования

предложено учитывать путем введения в уравнение кривой упрочнения скоростного коэффициента к[

3. Выполнено математическое моделирование процессов штамповки крепежных изделий на высокопроизводительном оборудовании, основу которого составляют:

- модель определения деформированного состояния и энергосиловых параметров процессов штамповки на базе усовершенствованного вариационного метода в дискретной постановке, позволяющая учитывать упрочнение металлов, неравномерность деформации, скорость деформации и ее влияние на сопротивление деформации;

- модель влияния конструктивно-технологических параметров на точность штампуемых изделий;

- модель изменения прочностных свойств стержневых изделий при их многопереходной штамповке в зависимости от механических свойств исходной заготовки, количества, последовательности и режимов операций холодного пластического деформирования с учетом проявления эффекта Баушингера.

При определении эиергосиловых параметров процессов штамповки крепежных изделий с использованием вариационного метода в дискретной постановке предложено процесс формоизменения условно разбивать на ряд последовательных этапов, а при рассмотрении некоторого /-ого этапа деформирования учитывать предысторию погружения. При этом в вариационные уравнения внесены уточнения, позволяющие определять энергосиловые параметры в процессах горячего и холодного деформирования с учетом скоростных факторов.

4. Используя разработанные математические модели, выполнены исследования и расчеты энергосиловых параметров конкретных процессов пластического деформирования: безотходная штамповка изделий с элементами в виде многогранников; полузакрытая высадка головок цилиндрической формы; радиальная штамповка многогранных головок; высадка прокаткой головок круглого и прямоугольного сечений; безоблойная штамповка головок прямоугольного сечения с лункой на торце.

Результаты расчетов проверены экспериментально (погрешность не превышает 10-15%) и представлены в виде графиков и номограмм, удобных в практическом использовании.

5. Модель влияния конструктивно-технологических параметров на точность штампуемых изделий использовалась в расчетах случайных погрешностей высоты штампуемых деталей в зависимости от колебаний механических свойств и размеров исходной заготовки при штамповке крепежа на одно- и многопозиционных механических прессах, роторном обору-

довании с механическим и гидравлическим приводом, высадочно-прохат-ных машинах. Разработанная методика и результаты расчетов обеспечивают возможность прогнозировать точность штампуемых изделий, определять режимы рациональной настройки оборудования и значения оптимальной жесткости силовой системы машин.

6. Используя методику прогнозирования прочностных свойств хо-лодновысаженных стержневых изделий выполнены расчеты многопереходных процессов штамповки болтов. По результатам расчетов и экспериментальным данным установлено, что для уменьшения разупрочнения болтов, которое возникает вследствие проявления эффекта Баушиигера, необходимо сокращать количество операций, связанных с осадкой стержня, и проводить эти операции на начальных переходах технологического процесса с минимально возможными степенями осадки.

7. Установлены основные закономерности механики процесса высадки прокаткой , определены оптимальные конструктивно-технологические параметры, обеспечивающие получение качественных изделий, рассчитаны технологические усилия и момент прокатки при формировавши головок круглого и прямоугольного поперечных сечений. Результаты теоретических исследований проверены экспериментально с помощью специального устройства, моделирующего процесс ВП.

На основе полученных результатов разработаны новые технические решения ( 7 изобретений), направленные на повышение качества изделий, повышение надежности работы высадочио-прокатных машин и расширение области применения процесса ВП.

8. Разработаны технологические процессы изготовления высокопрочных болтов с уровнем прочности 1100-1500 МПа из сталей 40Х, 20Х2НМТРБ, 40Х"вакуумированнаям, 40Х-ПВ.20Х2Г, 20Х2ГТ,20Х2ГТР, 15Х2ГН, 15ХЗГ, 20Г2Р, 30Г2Р, 20ГС. Используя специально разработанную установку, проведены ускоренные испытания на замедленное хрупкое разрушение, на основании которых , в частности, установлено, что болты из сложиолегированной стали 20Х2НМТРБ с уровнем прочности 1500 МПа обладают высоким сопротивлением ЗХР. Доказана целесообразность применения стали 30Г2Р для изготовления болтов с временным сопротивлением более 1300 МПа.

Похазаны возможности изготовления болтов класса прочности типа 8.8 из сталей марок 20, 25 из термоупрочненного подката, а также с использованием деформационного упрочнения и при термообработке изделий с использованием нагрева ТВЧ. При этом разработаны требования к исходному металлу, отработаны режимы холодной штамповки и термообработки.

9. Разработаны ресурсосберегающие технологические процессы: безоблойная штамповка шестигранных головок болтов с лункой на торце; радиальная штамповка шестигранных головок; малоотходные технологии, включающие полузакрытую высадку и высадку "обратного конуса"; техпроцессы изготовления болтов облегченной конструкции ( болты с гладкой стержневой частью, имеющей диаметр "под накатку", закладные болты с головками в виде четырехгранного участка и куполообразного торца); технологии изготовления болтов с головками овального (футеровочные болты) и прямоугольного (клеммные болты) поперечных сечений.

Большинство вышеперечисленных технологии внедрено на метизных предприятиях. Освоенный экономический эффект -1207 тыс.руб. (в ценах 1990 г.).

10. Разработаны комплексные технологии (схемы техпроцессов, технологические карты и чертежи инструмента) и выданы исходные данные для проектирования автоматических роторно-конвейерных линий для изготовления болтов М6-М8 (модель ЛШБ-б), шурупов и винтов 0 3-4 мм (модель ЛШШ-4) и заклепок & 4-5 мм (модель ЛШЗ-5). Экспериментально определены технологические усилия по переходам штамповки. Луганским филиалов КБАЛ на основании представленных данных выполнены рабочие и технические проекты вышеперечисленных АРКЛ.

Внесены коррективы в технологический процесс изготовления заготовок гаек М8 на АРЛ модель ЛШГ-8, что обеспечило получение качественных изделий и снижение технологических усилий на операции штамповки шесгаграншпса. В процессе и по результатам испытаний устранены отдельные конструктивные недостатки линии, что позволило обеспечить стабильную работу оборудования при скоростях, соответвующнх производительности 240 пгт/мин.

И. Выполнен технико-экономический анализ эффективности внедрения роторного оборудования для изготовления крепежа, что позволило определить уровень производительности АРЛ и АРКЛ для различных видов и типоразмеров изделий, при котором обеспечивается высокая экономическая эффективность. Разработаны и согласованы заявки на создание высокопроизводительного роторного оборудования для изготовления болтов, гаек, винтов, шурупов и гвоздей. Ожидаемый экономический эффект от внедрения на метизных предприятиях Департамента металлургии роторных и роторно-конвейерных линий для изготовления крепежа более 11 млн.руб ( в ценах 1990 г.).

Основные положения диссертации опубликованы а) в монографиях и брошюрах:

1. Жеяезков О .С. Высадка прокаткой головок стержневых изделий.-Магнитогорск, 1997. - 68 с.

2. Горячая штамповка крепежных изделий J В.В.Кривощапов, О.С.Же-лезков, П.Е Левченко н др.- Магнитогорск, 1997.-48с.

3. Мокринский В.И., Железков О.С. Новые прогрессивные вида и технологические процессы изготовления крепежных изделий / Сер. Метизное производство. Вып. 2. - М.: Ин-т Черметинформация, 1990. - 22 с.

6) в статьях:

4. Паршин В.Г. .Поляков М.Г.,Железков О.С., Метод определения усилий холодной высадки болтов и винтов /У Черная металлургия: Бюл.ин-та Черметинформация,1975, №12. С. 48-49.

5. Паршин В.Г., Железков О.С. Расчет усилий холодной высадки предварительно конуса // Теория и практика производства метизов. Свердловск, 1977. С.12-17.

б. Паршин В.Г.,Железков О.С. Определение точности головок болтов и стабильности процессов при холодной высадке на однопозиционных автоматах II Теория и практика производства метизов. Свердловск, 1977.С. 18-21

7. Производство высокопрочных болтов на миогопозиционных автоматах-комбайнах / Петрик С.М.,Паршин В.Г.,Чухарев ГА., Жеяезков О.С. II Черная металлургия: Бюл.ин-та Черметинформации, 1978, №15. С.35-37

8. Паршин В.Г.,Железков О.С. Расчет точности высоты головки при холодной высадке болтов // Теория и практика производства метизов. Свердловск, 1978. С. 137-140.

9. Паршин В.Г.,Железков О.С. Определение усилий холодной объемной штамповки осесимметричных деталей // Изв. вузов: Черная металлургия. 1980. №3, С. 86-89.

10. Петрик С.М., Партии В.Г., Железков О.С. Экспериментальное исследование процесса штамповки в многогранных матрицах // Теория и практика производства метизов. Свердловск, 1982. С. 133-135.

11. Паршин В.Г.,Железков О.С., Петрик С.М. Теоретические основы штамповки многогранных изделий / Деп.в нн-те Черметинформация, 1983.

12. Сокращение расхода металла при изготовлении болтов/С.М.Петрик, В.Г.Паршин, В.В.Веремеенко, О.СЖелезков И Сталь. 1984, № 11.С. 60-62.

13. Железков О.С., Паршин В.Г., Петрик С.М. Расчет энергосиловых параметров полузакрытой высадки головок стержневых крепежных изделий /Деп.в ин-те Черметинформация ,1986.

14. Железков О.С., Паршин В.Г., Петрик С.М. Определение деформированного состояния и энергосиловых параметров при радиальной нгтам-

повкс многогранных изделий. / Депд ин-те Черметинфирмация,1986.

15. Мокринский В.И.^Келезков О.С. Повышение прочности, точности и стойкости крепежных изделий / Черная металлургия:Бюл.ин-та Черме-тинформация,1987, №11. С. 19-32.

16. Повышение прочности болтов / О. С. Железков, А. Г. Роговский, А.Н.Шугуров и лр7/ Технический прогресс в метизном производстве. М.:Металлургия, 1987. С. 38-43.

17. Железков О.С., Баранова Л.Ф. Повышение прочности болтов за счет деформационного упрочнения / Экономия ресурсов в производстве и потреблении металлоизделий. М.:Металлургия, 1989. С. 32-35.

18. Железков О.С., Арпохин В.И. Изменение усилий в процессе холодной штамповки головок стержневых изделий // Теория и практика производства метизов. Магнитогорск, 1989. С. 97-101.

19. Эффективность использования роторного оборудования при производстве крепежных изделий /В. И. Мокринский, 0. С. Железков, Кривощапов В. В. и др. II Сталь 1989, № Я С. 62-63.

20. Паршин В.Г., Железков О .С., Савинкина О.В. Прогнозирование прочности холодновысаженных стержневых изделий из нижоуглероднетои стали//Изв. АН СССР. Металлы. 1990, №4. С. 153-161.

21. Железков О.С. Кинематические параметры процесса высадки прокаткой головок стержневых изделие // Кузнечно-гптамповочное производство. 1991, № 1.С. 2-4.

22. Железков О.С., Артюхин В.И. Безотходная радиальная штамповка многогранных головок стержневых изделий II Ресурсосберегающие и экологически чистые технологии в метизном производстве. М.:Металлургия, 1991. С. 42-46.

23. Железков О .С., Артюхин В.И. Влияние конструктивно-технологических факторов на соосность головох стержневых изделий, полученных высадкой прокаткой II Кузнечно-штамповочное производство. 1991, № 10. С. 4-5.

24. Испытания роторной линии ЛШГ-3 для изготовления заготовок гаек М8 / Железков О.С., Артаохин В.И., Кривощапов В.В., Шичкоз Г.С. II Черная металлургия: Бюя. ин-та Черметннформация, 1992, № 7. С. 35.

25. Железков О.С. Анализ скоростных факторов холодной высадки стержневых крепежных изделий на кузнечно-прессовых автоматах и роторном оборудовании И Вестник машиностроения, 1993, № 2. С. 52-54.

26. Железков О.С. Исследование энергосиловых параметров процесса высадки прокаткой головок стержневых изделий // Изв. вузов: Черная металлургия, 1994, № 6. С. 33-36.

27. Железков О.С., Кривощапов В.В. Энергосиловые параметры горя-

чей высадки прокаткой головок прямоугольного сечения // Прогрессивные решения в метизной промышленности. -Магнитогорск, 1996. С. 67-77.

28. Железков О.С. Предельная производительность роторного штамповочного оборудования с гидроприводом // Обработка сплошных и слоистых материалов. -Магнитогорск, 1996. С. 127-134.

в) в авторских свидетельствах:

29. A.c. 703214. МКИ В 21 К 1/46. Способ изготовления болтов / С.М.Пегрик, В.Г.Паршин, Г-А.Чухарев, О.С.Железков и др. // Открытия. Изобретения. 1979. - № 46.

30. A.c. 837529. МКИ В 21 J 5/00. Пуансон для прямого выдавливания стержневых изделий / О.СЖелезков, В.Г.Паршин, С.П.Васнльев II Открытия Изобретения. 1981. - № 22.

31. A.c. 837547. МКИ В21 К 1/46. Способ изготовления высокопрочных болтов и инструмент для его осуществления / О.СЖелезков, В.Г.Паршин, С.П.Васильев II Открытия. Изобретения. 1981. - № 22.

32. A.c. 860933. МКИ В21 J 5/08. Способ изготовления стержневых крепежных изделий / В.Г.Паршин, С.П.Васильев, О.СЖелезков и др. II Открытия. Изобретения. 1981. - № 33.

33. A.c. 884819. МКИ В 21 К 1/44. Инструмент для изготовления шестигранной головки болта / С.М.Петрик, В.Г.Паршин, О.С.Железков и до. // Открытия. Изобретения. 1981. - № 44.

34. A.c. 1013076. МКИ В 21 К 1/50. Инструментальный узел для обрезки многогранных головок стержневых изделий I Ф.Ф.Пономарев, О.СЖелезков, С.МЛегрик и др. //Открытия. Изобретения. 1983. - № 15.

35. A.c. 1199997. МКИ F 16 В 35/04. Закладной болт / С.МЛ«рик, В.Г. Паршин, О.СЖелезков н др. // Открытия. Изобретения. 1985. - № 47.

36. A.c. 1327361. МКИ В 21 J 5/08. Устройство для высадки / О.СЖелезков, В.И.Мокрннский, В.И .Артюхин // Открытия. Изобретения. 1987. -№28.

37. A.c. 1389923. МКИ В 21 J 5/08."Способ получения заготовок болтов с многогранной головкой / В.Г.Паршин, Ю.П.Медников, С.П.Васильев, О.СЖелезков и др. // Открытия. Изобретения. 1988. - № 15.

38. A.c. 1407964. МКИ С 21D 1/04. Способ изготовления болтов / В.И.Мокринский, В.В.Веремеенко, О.СЖелезков и др. // Открытия. Изобретения. 1988.-№25.

39. A.c. 1412869. МКИ В 2IJ 5/08. Способ изготовления изделий с головками / С.ПЛасильев, В.ГЛаршнн, О.СЖелезков // Открытия. Изобретения. 1988.-№ 28.

40. A.c. 1469763. МКИ В 21 J 5/08. Автомат для изготовления заготовок стержневых изделий с головками / О.СЖелезков, В.И.Мокринский,

Б.М.Ригмант // Открытия. Изобретения. 1989. - № 12.

4L A.c. 1488098. МКИ В 21 К 1/56. Штамп для высадки болтов / СМ.Пстрик, В.Г.Паршин, О.С.Железксв и др. // Открытия. Изобретения. 1989.-№23.

42. A.c. 1600113. МКИ В 21 J 5/08. Автомат для изготовления заготовок стержневых изделии с головками / О.С. Железков II Открытия. Изобретения. 1990.-№38.

43. A.c. 1608963. МКИ В 21 J 5/08. Роторное устройство дня высадки головок на стержневых изделиях I О.С.Железков, В.И.Артюхин II Открытия Изобретения. 1990. - № 43.

44. A.c. 1740441. МКИ С 21 D 1/00. Установка для термообработки стержневых изделий / О.С.Железков, В.И.Мокринский // Открытия. Изобретения. 1992. - № 22.

45. A.c. 1764757. МКИ В 21 К 1/46. Способ формирования многогранных головок болтов / О.С.Железков, В.ИЛрттохии II Открытая. Изобретения. 1992.-№36.

46. A.c. 1764758. МКИ В 21 К 1/46. Устройство для радиальной штамповки головок болтоз I О.С.Железков, В.И.Артюхнн И Открытия. Изобрете над. 1992.-№36.

47. A.c. 1790082. МКИ В 21 J 5/08. Устройство для высадки головок на стержневых изделиях I О.С.Железков, В.И.Мокринский, В.И.Гусинский и др. // Открытия. Изобретет«. 1993. - № 3.

48. A.c. 1806895. МКИ В 21 К 1/46. Способ безотходной штамповки головок болтов II О.С.Железков // Открытия. Изобретения. 1993. - № 13.

49. A.c. 1826393. МКИ В 30 В 11/12. Роторная машина для обработки металлов давлением / О.СЖелезков, И .Д.Попов, Г.Ф.Барышников II Открытия. Изобретения. 1993. - № 25.

50. A.c. 1830785. МКИ В 21 J 5/08. Устройство для высадки головок на стержневых изделиях / О.С.Железков, В.И.Мокринский, В.И.Гусинский и др. И Открытия .Изобретения. 1993. - № 28.