автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Совершенствование технологического процесса изготовления секторных заготовок БПС

о» ,

! у-:.: кий госулпрсгкенннч у$аи»рси«е'|

¡¡ользопания

.....

У-1 р;, к.;;:.': I

Калинина Наталья Дмитриевна ,'лЪ

'.;сг.^,«мснсгзлиие тежновдгачеекога процесса мзготпрлсшш секторных зйппавтс БИС

Специальность 05.02.09 - "Тг.у.'.'ояогай млчнмгятигаи.ч"

ЛВГОГН^ЕРЛГ

¡¡и (г о.-г-.!/,?

да га 1*1->;ничсс:-;:!>:

ШучикЗ руководитель. | -доктор техническихШ'ук,(

|_профессор Ь.И.Морозов |

- лото;; ¡синичесг!;:; шук, профессор CA.Uu.ciа;

»

Работа выполнена на кафедре "Технология машиностроения" Тульского государственного университета.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты

доктор технических наук, Профессор Б.В.Морозоз

Ведущая организация

- доктор технических наук, профессор С.А.Ввскн

- доктор технических наук, профессор В.Д.Кухарь

- кандидат технических наук, гл.спецналнст ГНИП "Сплав" Ё.Ф. Моисеев _

- аотаити

Защита диссертации состоятся "30" декабря 1996 г. в 9 часов в У учебном корпусе, ауд. 101 нз заседании диссертационного совета Д 0*3.47.03 Тульского государственного университета по адресу: 300600, г. Тула пр. Ленина, 92.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского госудяр-. стпенного университета.

Автореферат разослан "Щ" ножря 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.Б.Орлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОТЫ

Одной цэ важнейших задач машиностроения является повышение эффективности производства за cist применения профессипных технологических процессов изготовления изделий, бадируюШйхся на рациональных заготовках и высокопроизводительных операциях механической обработки, способствующих снижению затрат на их изготовление и повышению Качества обработки.

В производстве массовых изделий оборонных щрадкй разработка # риедрещю подобкнх uiiee? 'особое «r'icjws. При резком сокраще-

нии затрат на оборону очень важным является повышение качества оборонной техники II снижений затрат "а ее изготовление. Если а недалеком прошлом с затратами на изготовление оборонной техники не считались, то сейчас это приобретает значение не.мепее важное, чем совершенствование .ачой техники-Настоящая диссертация посвящена усовершенствованию технологии производства ведущих колец ороиебойно-подкалиберных снарядов (БПС) - деталей наиболее сложных н.трудаиыки* НсяетрукЦйА БПС непрерывно улучшается, она изменяется к сторону увеличения длины корпуса. Существенно изменился за последние годы материал ДЛЯ изготовления ведущего кольца: вместо легированной стали теперь используются высокопрочные алюминиевые^ сплавь;. Все это потребовало более детального изучения й анализа возможностей усовершенствования технологического процесса. :

Основное внимание а настоящей диссертации уделяется получению прогрессивных штампованных зйготоеок с заданными прочностными свойствами, и научно обоснованному рмбрру. геометрических Параметров ее разделения на сектора, позволяющих отказаться от обработокпр'шалочшлк плоскостей.

Рабата проведена в соответствии с планами НИР кафедры "Технология машиностроения",^ 5_овмгста0 с «реднрийтием Р-6758 в рамках координационного плана ГТ-2-88, выполняемого согласно приказам министерства оборонной промышленности 90303-S4 J J/TMi-532-99! -

Цеяъ p^thnv^ Целью рапоты является обоснование прогрессивной технологии изготовления заготовок ведущих колец БПС с заданными гарантиро-»ЙрШЬШ ¡фОЧНОСТИЬШИ СГ.6ЙСТЯСМП. ;

Автор зашииин'т: ■ ■ . *

1. Комплексную технологию Изготовления секторных, заготовок.

2. Термические режимы ведения операции штамповки я термоупрочняющей обработки заготовок ведущих колец из высокопрочных елюмшшевых спла-. вов В95, Б96Ц1. - . - ,

3. Результаты экспериментального иссладования поведении перемычки в процессе обжатия секторной заготовки.

4. Методику математического моделирования поведения Перемычки а процессе обжатия секторной детали и рекомендации По выбору оптимальных геометрических параметров заготовки. - ,

5. Програ.ммнос.рбсспечение и результаты-машинного проектирования процес-' са сдавливания секторной заготовки. . , '

6. Ме. эдику инженерного проектирования ч^хнологических процвссов сжатия секторных заготовок, а также конструкции штамповой оснастки для ее реализации. , 4 •

7. Прогноз силовых режимов токарной обработки.

Научит новтна. '

Предложена, теоретически обоснована, экспериментальна подтверждена и пат тедтно защищена принципиально иовад комплексная технология Изготовления секторных заготовок ведущих колец бронебойных подкалкбррных снарядов, включающая в себя обоснование рзжимРО изотермической штамповки я термообработки исходной заготовки, моделирования методом конечных элементов процесса обжатия секторных заготовок с оптимизацией размеров перемычек, а также спрогнозированы силовые режимы токарной обработки. Плящшческап нещюат ряСщ&ц. . Применение новой технолог?»? сокращает количество операций ц, соответственно, трудоемкость иа 30%.

Даны рекомендации по ре ж ямам ведения подготовительных операций (получение штампованной заготовка И термостабклизируьоща?, обработка) технологического процесса изготовления вгдуцщх колец БПС из высокопрочных алюминиевых сплавов. •. . :

Разработаны и испытаны конструкции щтймдозой освдстки для получения прогрессивных заготовок.

Получена математическая, модель, позволяющая научно-обоснованно' осуществить выбор геометрических .параметров перемычки для обеспечения

качественного сжатии секторной заготовки, 'нсюпочагашм о дальнейшую обработку по приваленным плоскостям,

Аппиобацня РпРокш. -------— .

Основные положения и результаты диссертационной работы доложены на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ {f. Тула, 1994г.,1995г.), а также на юбилейной международной научно-технической конференции "Вопросы совершеистаова- ■ ¡¡ня технологических "Процессов механической обработки и сборки изделий машиностроение", г'Тула, 23-25 сентября 1996 г.

SïSjJlMïi:Mk темо диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 3 d центральной печати.

01ШШШШЖ£ё^ШШЙШак Диссертационная работа «остоит из введения, 5 разделов, заключений, списка литературы (п 98 наименований и содержит 110 страниц, 24 рисунка, 8 таблиц и 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ..........

---------Sa Ъес$гяия ббосковмш важность п актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна, а так:',:с основные результаты работы. ^

В аере<Щ огУч)е.:хс( содержатся сведения о состоянии технологии тготов-

*

.ценБПС в России И за рубежом,

БПС относительно новое оружие, однако за время, прошедшее с момента их появления, конструкция, технология изготовления и тактико-технические характеристики претерпели значительные изменения. Подавляющее большинство конструктивных Членений коснулось ведущих колец - поддонов, представляющих собой тело вращения, разделенное на сектора, скрепленное обтюрирующим кольцом. __ ________ .____________ _______

— Первые образцы БПС имели небольшие по длине ведущие кольца, при относительно коротком корпусе-сердечнике, изготовленные из высоколегированной термаобработашшй стели, Б настоящее же ррсмя резкое улучшение тактико-технических характеристик достигнуто за счет значительного удлинения корпуса, что потребовало, в еврю очередь ¡.удлинения ведущих колец н Относительного уменьшении их массы благодаря использованию специального алюминиевого сплава, .....................— ---------------------- "

При переходе к конструкции ведущих колец нового поколения была ■ предложена новая концепция построения высокопроизводительного технологического процесса деталей, представляющих собой правильное тело вращения, состоящее из отдельных секторов. Заготовки в риде тела вращения предлагается разделять на сектора, избегая последующей обработки привалочных плоскостей. Операция разделения на сектора выполняется с таким расчетом, что при резании на дне паза перед центральным отверстием остается небольшая перемычка. При последующей операции обжатия сектора смыкаются, а металл перемычки, выдавливаясь внутрь, образует наплывы, которые скрепляют сектора, делая ненужной операцию бандажирования для последующей об- " работки (рисЛ). ' -

Во «тором разделе рассматриваются возможности усовершенствования подготовительных операций, для получения требуемого уровня механических свойств заготовок: оц = 600 МПа, 5 = 8%.

Первые же попытки изготовить - отщтапмповать из специадьных алюминиевых сплавов типа В95, В96Ц1 заготовку - тело вращения, приближенное пр. форме и размерам к готовой детали, претерпели неудачу - не выдерживались механические характеристики материала. Значительные степени деформаций вызывали непредсказуемые по величине и направлению остаточные напряжения, что приводило к раскрытию стыков в заготовках, подвергнутых операции обжатия. .

Комплекс экспериментально - исследовательских работ позволил определить режимы проведения штамповочных и промежуточных термостабилизи-рующих операций, обеспечивающих соблюдение требуемых механических свойств в течении гарантийного срока хранения.

Проблема получения стабильных характеристик оказалась весьма сложной и трудоемкой, поскольку надлежащих исследований по пластическому деформированию высокопрочных алюминиевых специальных сплавов не проводилось. ; _

В конечном итоге были установлены сцедуюнще наиболее рациоральнне режимы проведения термоштамповочных и термосгабидизирующнх операций;

• Индукционный нагрев заготовки.

• Изотермическая штамповка (первый перехад)-стеде.чь деформации - 40-45%

• Отжиг.

« Индукционный нагрев заготовки.

в Изотермическая штампобка (второй переход) - степень деформации - 5-10 %. • Термоупрочнягощая обработка.

Рис. 1. Прогрессивна^ технологическая схе^а изготовлений ВПС;

а) пбрг,5откл лазов и центрального отверстия;

б) обжнтие заготовки;

в) пораоц;« наружной фасонной поверхности;

г) трнвшка резьбозсга отверстия.

к

При осуществлении этого варианта обеспечивается стабильное получение размеров и прочностных характеристик заготовок за счзт распределения всего объема металла, подвергающегося деформации за два перехода.

Нагрев заготовок между первым и вторым переходом штамповки производился в индукторах. Применение индукционного нагрева позволяет в широком диапазоне 'управлять скоростью нагрева, осуществлять поштучную выдачу заготовок и встраивать технологическое оборудование в автоматические линии. Рекомендуемая температура нагрева Штампа: 360...390° С. На основании проведенных экспериментальных работ было определено,.что для нагрева «руга 0 100 мм, L- J55 мм из сплава В96Ц1 на t ~ 390 0 С (на поверхности) и на 1=3800 С (сердцевина), регламентируемое время тмгрева 19,5 мин.

Режим отжига между штамповками выбирали с таким расчетом, чтобы обеспечить полную рекристаллизацию сплава при сохранении мелкозернистой структуры. Это позволяет полупить высокие значения характеристик плаетич-ности при сохранении прочностных свойств сплава. В результате проведения опытных работ установлена температура отжига 400 ± 10 0 С, время выдержки 90 мин, охлаждение вместе с печью со скоростью 30...50 0 С в час до 150 '' С, дальнейшее охлаждение На воздухе.

Заключительная операция - термоупрочняющая обработка - проводилась с целью доведения механических характеристик штамповку до требуемого уровня а0,г ;>б00 МПа, б > 6 %. Эти требования обеспечиваются при пррведе-нии термоупрочняющей обработки по режимам: закалка с <= 465 ± 50 Сна йоду и старение При t= U0...120 "С, 5 -10 час; далее при t= }75...18$ "С, 4 - 10 час. Цель закалки: получить в сплаве возможно более равновесную структуру - Пересыщенный твердый раствор с максимальным содержанием легирующих элементов. Длительность выдержки при нагреве под закалку назначалась, «сходя из максимальной толщины заготовки. Время Переноса детали IP нагревательной среды в закалочную не должно превышать 15 сек. Замедление перемещения деталей из Нагревательного устройства'» закалочный Сак может привести к час1ичному распаду твердого раствора, к снижению механических характеристик и коррозионной устойчивости.

После закалки сплавы типа В95, обладая повышенной'до сравнению с отожженным состоянием прочностью, сохраняют высокую пластичность. Све-жсшк;у1С1шое состояние деталей сохраняется в течении 12 часов. Поэтому тех-

пологический процесс должен бысь построен так, чтобы операция обжатия была осуществлена сразу же после проведения закалки.

Необходимо отметить тот факт, что родь закалки не ограничивается ее непосредственным влиянием на свойства, обусловливая получение, пересыщенных твердых растворов легирующих компонентов в алюминии.' Закалка обеспечиЬает также возможность дальнейшего повышения прочности при старении. Как известно, алюминиевые сплавы системы А1-М§-Си-гп, состаренные па максимальную прочность, имеюТ пониженные значения пластичности. Поэтому мы считаем пелесробртщыч применить режимы "смягчающего старения"? которые, несмотря нз некоторое разупрочнение, позволяют повысить пластичность вследствие более равномерного распределения, по объему зерен продуктов распада пересыщенного твердого раствора..

Центральное отверстие выполняет в этом случае двойную роль: прежде ■ всего оно необходимо для размещения выдавливаемого в пр ц.;ссе обжатия металла перемычки, с другой стороны наличие отверстия перед упрочняющей термообработкой обеспечивает прокаливаемость массивной части детали.

. .. ■ 8<> .третьем- г.спасле описываются экспериментальные исследования процесса обжатия секторных заготовок. На данном этапе исследований осуществлялось моделирование процесса сдавливания с тем, чтобы получить исходные данные для численного моделирования процесса и оценить адекватность результатов: машинного моделирования и эксперимента (физического моделирования).

Моделирование осуществлялось на образцах, выполненных "в виде дисков толщиной 5 мм. На дисках прорезались пазу шириной 2,5 мм с оставлением перемычки толщиной 1,0; 1,5 Ц 2,0 мм. Длй того', чтобы выявить влияние диаметра обращов на усилие сдаОливанНя, были взяты диски двух диаметров 50 и 100 мм. Измерение усилия сдавливания производилось с помощью специально созданной экспериментальной установки, смонтированной на столе горизонтально - фрезерного станка. Усилие сдавливания передавалось на образен от винта поперечной подачи станка и фиксировалась динамометром ДОС системы Н.Г.Токаря, Перемещения в направлении действия усилия сдавливания фиксировались индикатором с иеной деления 2 мкм. -

Результаты 'исследования характера формоизменения перемычки слабо зависят от наружного диаметра обжимаемых секторов, о чем убедительно свидетельствуют результаты' сдавливания экспериментальных дисков, имеющих

\

диаметры 100 н 50 мм. Экспериментальные данные позволяют считвть, что картина формоизменения при сдавливании лергмычки не будет зависеть от осевой координаты. Кроме того, перемещение металла в осевом направлении сектора оказалось незначительным, это связано с тем, что вся деформация реализуется в области перемычки и жесткие зоны, окружающие ее, препятствуют течению материала в осевом направлении: Результаты экспериментов показали, что обжим секторных заготовок должен вестись в направлениях биссектрис секторных заготовок, в противном, случае происходит смещение (откручивание) секторов друг относительно друГи.

В чепитпщ рриЦде предлагается математическая модель процесса секторной заготовки на базе метода конечных элементов.

Поскольку обработка давлением связана с развитием необратимых деформаций, то математическую модель процесса рационально строить, используя методы механШ-я деформируемого твердого тела. Сбитая материал заготовки изотропным, упруго-пластическим с линейным упрочнением,; примем для его описание теорию урруштмлаетическнх деформаций, основанную на следующих основных положениях:

- в упругом состоянии материала секторов справедлив обобщенный закон Гуна; . •

- переход э пластическое состояние подчиняется условию Мнзеса;

- в пластическом состоянии объемная деформаций подчиняется закону линейной упругости, в девиаторы напряжений и деформация связан^ через постоянный модуль упрочнения. -

Учитывая, что ивйряженНо-деформированное состояние сектора будет иметь существенно неоднородней и непредсказуемый характер течения материала в области перемычки, для моделирования был использован метод' конечных элементов в варианте решения упруго-пластических задач- Основываясь на результатах эксперимента, расчетную схему процесса принимали плоской, Что позволило использовать трехузловые конечные элементы. Учитывая нестационарный характер процесса, решение задачи вели с Применением Пошагового (инкрементального) алгоритма.

Исходным для построения инкрементального алгоритма является понятие смежного с основным состояния, т.е. считается, Что определены ¡шля перемещений, напряжений, массовых и поверхностных сил в некоторый момент времени 1. Искомыми являются Приращения перемещений дц, соответствую-

п

щнр близкому моменту времен« 1 + для которого известны приращения массовых и поверхностных сил ЛР,Д1-" и перемегцения некоторых граничных точек Ли!, В этом случае вариационное уравнение для прирашенйй деформаций запишется в виде:

^{Э^УЧМрЛР^^Ли^Р'сШ»!!. (1)' -

V V , $

В (1) 5 обозначает кинематически допустимую вариацию, т.е. для участка поверхности Л. с заданными перемещениями 8п - = О , а величина Ли8.за-

, дается спгласнд^грд1|нчным условиям. Определяя из (1) Ди-яля п шагов, можно описать пссь проЦесс деформирования. Интегрирование ведется по объему и площади отсчетНоД конфигураций. Величина шага определяется из предположений, что внутри шага вид функции 6Э(и) ц кинематические граничные условия должны быть неизменными. - ,

При реализации инкрементального алгоритма функцию принимали в виде квадратичной формы; 6Э = 5еС*(Ф , где С'- матрица физических постоянных, зависящих от характеристик деформаций; е - тгпзор конечной деформа-- щГй'Кошй-Грина.

Принимая на упругом участке закоц Гука, а на пластическом - соотношения теории малых упругоплаетнческих деформаций, нетрудно получить разрешающее матричное уравнение метода конечных элементов для каждого шага, предполагая, что в пластической области справедливо условие текучести Хил- ла-Мизеса.

В задачу численного моделирования входило поэтапное построение картины течения материала (поведение перемычки в процессе обжатия), определение необходимого усилия сдавливания на различных этапах процесса.

Накопления пластическая деформация неравномерно распределена по сечению секторной заготовки. Легко выделить три характерные зоны в попе- -речном'сечении заготрвки: перемычка, области, прилегающая к ней, и периферия детали.

Наибольшая деформация реализуется з самой перемычке. При этом в начальный период деформирования наиболее интенсивно пластическая деформация развивается в зоне дна. паза. Затем оца распострйняется на всю перемычку и, в дальнейшем, достаточно _ равномерно перемещается к нереферийным участкам. В момент окончания процесса моделирования зона пластической деформации охватывает около половины радиуса всей детали.

Процесс обжатия может происходить по нескольким схемам: ® вся перемычка смещается внутрь паза, что не позволит сдавить сектора по - привалочным плоскостям;

• перемычка "плющится" - насть металла, находящегося в районе дна паза, смещается внутрь паза, часть металла вытекает внутрь центрального отверстия, что также не позволяет качественно сдавить сектора;

» в процессе деформации металла вся перемычка вытекает внутрь центрального отверстия; достигается полное прилегание по привалочным плоскостям и надежное скрепление секторов в процессе последующей токарной обработ- . ки.

Гээтому, с практической точки зрения для проектирования технологического процесса.обжатия (сдавливания) секторных заготовок представляет интерес- плучение регрессионных зависимостей, приближенно описывающих зависимость поведения перемычки (перемещения узлов) от геометрических . ' размеров заготовки. С этой целью рационально использовать аппарат матема: тической статистики и'теории планирования многофакторного эксперимента на основе результатов машинного эксперимента. Используя результаты предварительных экспериментов в реальном диапазоне изменения геометрических размеров заготовки, в качестве варьируемых входных факторов, характеризующих геометрию перфорированных заготовок, были выбраны:

• ширина паза - Ь; толщина перемычки - а;

• диаметр центрального отверстия - О.

В качестве выходных параметров (функций ртклика), характеризующих процесс обжатия заготовок, приняты перемещения узлов, расположенных но. обеим сторонам перемычки. '

Таким образом, задача сводится к построению вторичной математической модели зависимости перемещений узлов, определяющих положение перемычки в процессе обжатия, от факторов, характеризующих геометрию секторных деталей, по результатам машинных экспериментов.

Предварительный анализ показал, что эти зависимости имеют' нелинейный характер, поэтому для их описания дсполмовзли полиномиальную модель второго порядка:

у = +Ь,Х( +Ь2х2 +Ь,х^ + Ь„х? +Ь^Х2 + Ь33х3 +Ь|3х(х2 + Ьцх3х3 ±Ь,3хгхз-

Через Х|, х* х.» оЯоздачиМ-колом» значите фактороа, которые связаны с лейстпчтельными значениям!! следующими соотношениями:

....... - •■»-П........ " :......- "

В качсстае плана эксперимента был иыбраи симметричный квази-О-оптимяльнкй план Лееочинского для к=3.

Опыты п плане зкепгркмента не дублировались. Дисперсия воспронзао-

.....димостн (опшя) определялась при проведении трех дополнительных -опытов

-.. не я^я^см. уретг огкаайвннчм по гаятнм даугид аи Ушана.

• Пссйз сЗраСотки результатом йыли получены уравнения регрессии,

С учетом рассчитанных коэффициентов уравнения регрессия для выходных параметров, характеризующих смешение перемычки, примут Рид; •

ц'(х|,к1,х!) = -3335+0871х,+0718*!+и.68бх,+0.934*?+1.424^]-ЧШг^х, +0.757*|Х,-<Ш5Х1Х],

„..................-Д414»,*; ........ " "

где ц,(*,;х1.х1) и н2(хих1,х,} - перемещение первого и иторого узла соответ-ствег'но.

Полученная тпттткста .модель смешения опорных уэлоа перемычки проверялась ¡¡а адекватность с помощью Р-критерич (критерия Фищера), значимость коэффициентов модели - ¡то {-критерию Стыодецта при уровне значимости 5%,

____ Получение ураз::сн;?8 регрессии дмот возможность • определить пере- .. медовика узлой перемычки при любом сочетании указяэдлпе факторов' из их области спредгле;!кя.

_______„.„Диализ и заученных результатов показал, что при Диаметре внутреннего'

отверстия I8 мм реализовать качественный процесс сжатия секторов невозможно. Наилучшим с точки зрения характер?, течения перемычки является - диаметр центрального отверстия 17 мм.' При этом практически по всей области изменений ширины паза и толщины перемычки возможно осуществить каче-ственНоа едэчлнвзнйв'сегт'ерогз. НаплучынП царизнт сжатия будет соотвстстпо-вать размерам: ташшшв неремычки !,5.мгг, ширина паза 2,5 Мм. При диаметре

.....-внутреннего-оггерстич <0 мм область рёаднзацтТ процесса также достаточно

широка, однако лучшие-условии процесса обжатия могут быть реализованы

и

при ширине паза 2-мм и тишине перемычки I мм, что достаточно сложно осуществить технологически--

Ц ряцш) рщрел? изложена инженерная методику расчета силовых ре- " жимов процесса сдавливания сектороч а конструкции штамповой оснастки для ее реализации. Из различных, рассмотренных в пранессе проектирования вариантов конструкций штампов были вь|браны два, Для которых разрабатывались рабочие чертежи. Штампы данных конструкций были изготовлены и испытаны в производственны* уедо&иях. ь

В цервом варианте, (рис. 3) штамп состоит из бандажа I с конической вн> фенцей поверхностью и обжимных рабочих кулачков 2, 3 и 4 с коническими внешними поверхностями н внутренними поверхностями «од размеры заго- > таьха 5, Прячем ось внутренней поверхности каждого из давильных кулачков^ ьып^лкена смещенной относительно оси внешней конической поверхности-Было установлено, Что перед сдавливанием необходимо: тщательна выставлять давильные кулачки относительно нрорезаинн* в заготовке пазов. Даже незначительное их смещение может привести * Перекосу кулачков относительно бандажа и заготовки, что, в свою очередь, приведет к закручиванию секто(->ч в процессе сдавливания и, как следствие этого, появлению зазоров между сопрягаемыми плоскостями больше допустимых. Эта подтверждает сделанной ранее вывод о том, что направление, усилий должно совпадать с биссектрисам;; углов соответствующих секторов. {За второй инструкции (рис, 3) вывертывание ку-■ лачков при их сдавливании исключаете* за спет введения матрицы , имеющей направляющие цдаы для обеспечения требуемого направления движения ку- р лачков во время процесса сдавливания, Матрицу располагаетсябардаке и состоит из нескольких частей, равных количеству секторов в комплекте; Заготовка имеет полное прилегание с {¡нутренниМН поверхностями давильицх кулачков.

Изготовление опытной партии заготовок срдущнх колец показало, чтС ■ качество полученных изделий соответствует предъявленным требованием пс величине допускаемого зазора и качеству сопрягаемых поверхностей.. Приле гание стыковых поверхностей происходит равномерно по всей длине ззгоТово? без закручивания ц перекосов. Максимальный местный зазор между сопрягаемыми поверхностями составил 0,07 мм.

-' Таким образом, несмотря на то, что конструкция Штампа второго варианта сложнее, этот вариант предпочтительнее, так как обеспечивает более ьысо* кое качество получаемых изделий.

'/.■■/У •• ЛД Л' $ у , ^ X \

I

5 н 1. *■• ь-х-

Рис.2.Схема обжимного штампа по первому варианту

\ /

Р.-тс 3.Схема обжимного штампа ца отсрочу варианту

ССИО«НЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАГ.ОТЫ I.;!р-.»'.'„еь' ».с&шлекс Зьсаеримгнгалышх исследований, в результате которых построек!»« рационально термические режимы штамповочных операции, оСеспечнкокицие получение требуемых механических характеристик, клк неносредстцепко после шт?миоьки, так и втечение гарантийного срока храпения.

2. Разработана математическая модель, отршкекиивя реш&ную картину формоизменения перемычек при их сжатии. В основу модзли пока;;сен коцечна-элемантный подход, использующий в качестве неизвестных прнращацие перемещений в узлах конечных элементов.

3. На базе метода конечных элементов проведено теоретическое исследование процесса сжатия секторных заготовок. Установлено, что деформация в области перемычки носит существенно неоднородный характер, а перемещения перемычки характеризуются неоднозначностью, которая определяется се геометрическими размерами,

4. Построена математическая модель поведения перемычки п процессе «катил в зависимости от ширины паза, толщины перемычки и диаметра отверстия. Установлены области рационального ведения процесса обжатия секторных заготовок.

5. Экспериментально установлен^ независимость усилия сжатия секторов от их наружного диаметра и показано отсутствие деформации металла в осевом ■направлении. Разработана инженерная методика расчета силовых режимов процесса сжатия и обоснована конструкция инструлонталыгой оснастки в ее реализации.

По и/емг рцссе.онщши йпу^цт^дны рцейующце pqfip/ny:

1. Морозов Б.В., Калинина И.Д. Методика расчета сил сдавливания перфорированных заготовок. //Известия Вузов. Машиностроение. - 1994. - Аз7-9. - С. 109-112.

2. Желтков Б.П., Морозов Б.В., Калинина Н.Д. Определение деформаций при обжатии секторных заготовок в механосборочном производстве // Проблемы машиностроения н надежности машин.'- 1994. - Ка 2. - С. 64-68.

3. Морозов Б.В., Калинина Н.Д..Изотермическая штампойка из алюминиевых сплавов// Кузиечио-штамповочиое производство. - 1995. - Лз8. - С.7-8.

4. Калинина Н.Д., Яминков A.C., Желтков 1Ш. Возможность прогнозирования силовых режимов токарной обработки трехлепестковых предварительно обжатых заготовок. - // Технология механической обработки И сборки. Туда: ТулГУ, 1995. - С. 145-154.

5. Васин С.А., jüvnumua И.Д. Экспериментальные методы исследования влияния параметров заготовки на точность обработки. Вопросы совершенствования технологических процессов механической обработки и сборки изделий машиностроения: тезисы юбилейной международной научно-технической конференции. - Тула: ТулГУ, ! 995. - С. 23-24,

6. А.с........СССР М.кл.1 F42 В13/16. - Способ изготовлений тел рращенпя.

/ Б.В.Морозор, Н.Д.Кавннина. - Положительное решешьз по заявке Ле 93057976 от 18.03.96. Заясл. 28.12.93. ___________________________

Подписана в встать ¿f.ffiic Оврнгт öyrmn.i SteSi t/tC. Бумаге тситааф Кз 2. Офсстваа ъячать. Усл. веч-х. с в- кр.-стг. О, О . Уч.-кзД-л.5 fTwnizr Е-а Заказ 9VS.

Тульский государсттеваый университет. ЗМСЗО, Тула, просп. Лсизаа, 85. Похрюдмсмк оиспяпшюй водиграфка Тульского 'гесударсгсенеиП» ущвг->-taress. ЗСЩ» Туха, tSl. .