автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Совершенствование технологии производства высокоточных двухтавровых профилей маслосъемных колец способами холодной деформации
Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии производства высокоточных двухтавровых профилей маслосъемных колец способами холодной деформации"
ИйГНИТОГОРСКИП ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНПИЕИИ ГОРНО-КЕТПЛЛЗРГНЧЕШЙ ИНСТИШ ии.Г.И.НОСОВА
На правах рукописи /ШТИЧЕВСККЯ ВЛАДИМИР МАТВЕЕВИЧ УДК 621.778-423.1:423.1:621.7.016.3(043.3)
Совврввиствованио тахкологии производства высокоточных двутавровых профилей наслосъэиныя колец способаки колодной деформации
03.16.05 -Обработка металлов давлением
АВТОРЕФЕРАТ диссэртацкк на соискание уч§ной степени кандидата технических наук
Научный руководитель канд.техн.наук.доцент 5§голзв Г.Я.
ИАГИНТОГСРСК,1992
Работа выполнена на кафедре "Технология металлов к це~ тнзное производство" Ь'агниуогорского ордена Трилового Красного Знаузик горно - ивталлургического ¡¿истнтцта кы.Г.И.Носова.
Научный руководитель : кандидат технических наук , доцент
ЦЕГОЛЕВ Г.й.
Официальные оппонент : доктор технических наук , профессор
Ведущее предприятие : Магнитогорский калибровочный завод
заседании специализированного совета ii 003.04.0i в Магнитогорской ордена Трудового Красного Знамени горно - неталлу-рги-чоскон институте ни.Г.Н.Косова С 405000 , г.Магнитогорск . пр. Ленина ,30 )
Bas отзыв , заверенный гербовой печатьв , просим направлен по адресу : 45500Û , г.Магнитогорск , пр. Ленина , 38 , ЫГИИ , учбноыу секретари совета института.
Диссертация разослана '¿Î-- е^ЩШ. 1992 г.
Учёный секретарь специализированного с
КОЛМОГОРОВ г. л
кандидат технических наук , профес сор ТЙЛЗПОБ C.Û.
Зацита состоится
кандидат технических
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБСТИ
АКТУАЛЬНОСТЬ. В развитии наииностроения и повияеиии его эффективности важная роль принадлеаит стальнын фасошши профкляа высокой точности (СФПВ7).
Однако потребности каяииостроенио в профилях подобного рода до сих пор удовлетворены но Лолностьи. Отсутствупт з номенклатура выпускаемых СОПВТ двутавровые СН-образгае > профили развитой конфигурации типа! профиля каслосъвмного кольца. В то по время подобные СОПВТ позволяют увеличить коэффициент использования металла до 0„93 и снизить трудоемкость изготовления порвневых колец в 2 раза. Одной из причин неудовлетворенного спроса является тахнологгзческиэ сяогяости производства подобии* профилей, ыалотоннаяность партий и короткий срок слухбц профилей (до 0,5 лет). Кроне того, потребителям необходимы кольцевав перфорированныз изделия, иаксиыально приблйгешшв по евоии свойства» к готовим кольцам, что требует создания сквозной технологии мх изготовления. Частое изменение конфигурации профиля, слоеность его формы затрудняют разработку калибровки качественно новых профилей. Поэтому задача разработки технологии производства мвлкоразиерних двутаврових профилей, а такав создания сквозной технологии производства кольцевых перфорированная заготовок является эзсьаа актуальной.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. .азработка к внедрение технологии производства двутаврового иелкоразаерного профиля способами холодной деформации. Разработка и внедрение сквозной технологии получения заготовок наслосъенных поршгсвых колец способами ОИД. НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Создана на осново принципа виртиалыгах работ математическая модель процесса холодного деформирования металлов в калибрах сложной форш- Модель позволяет определять нап-
рявенно-дефорыированное состояние обрабатываемого иаталла, ки-номатическиэ и эиергосиловые характеристики, Разработана принципиально новая методика введения в модель пшатези плоскчк сечений в качестве одного кз граничим: условий. Разработан зконоыичный численный алгоритм реализации коде-та, позволявший за счет использования гипотезы плоских сечений находить быстрые оценки форыоизнечвния полосы в слоеных калибрах с последующий их улучиениеы.
Исследовано влияние формы разрезного калибра на точность готового профиля.
Разработана новая конструкция образца для коделкрозания пластических деформаций.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ.Разработана технология производства двутаврового профиля иаслосъемшзго кольца. Разработана сквозная технология производства заготовок для пориневых колец. Разработанная ыатекатическая модель аохет бить использована для
I
расчетов форвоизиенения полосы в калибрах слоеной формы. РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ. Технология производства двутаврового профиля ыаслосъемного кольца и сквозная технология производства заготовок колец внедрены на участке фасонных профилей предприятий ННИЕТ. Технология позволяет уиеньнить стойкость одного кольца на 8,62 рубля на »туку при одновременном уизньквнни расхода масла. Прк планируемой объеке производства колец только одного типоразмера - 80 ООО вт, в■ год оиидаемий экономический аффект на ПО "Бариаултранскав" - 689,8 тыс.рублей.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Сановные половения работы докладывались на республиканской научно-технической конференции по теоретический и прикладных проблемам развития наукоемких и малоотходных технологий обработки металлов давлением, г.Винница, 1991г; на Всероссийской научно-технической конференции по математи-
ческокц моделирования технологических процзссов 0МД, г.Перыь, 1990г; на Всвсоязной научно-технической конференции по нозни технологичоскшз процзссак прокатки как средствам интенсификации производства и повняения качества продукции, Челябинск, 1989г; на Всосопэной научно-технической конференции по твора-тичзскин проблемам прокатного производства, Днепропетровск, 1900г; на эязгоднш: научно-технических конференциях по итогам научно-исследовательских работ 1Э8С—I932 г.г.; на объединенном научном сенннаро кафедр технологического факультета НГКИ ии.Г.И.Носова, г.Магнитогорск, 1992.
ПУБЛИКАЦИИ. По тема диссертации опубликовано 9 статей, тезиси четырех докладов на республиканских и Всесоюзных научно-технических конференциях; получала два реяения о видаче патента. 05ЪЕМ РАБОТ!!» Диссертация состоит из 4 глав и содержит 120 страниц мапинонисного текста, 43 рисунка, 10 таблиц, список лктаратурн из 1GS наименований и G прилеганий.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
3 развитии иаииностро8ШШ и повниении его эффективности значительную роль играят СФПВТ. Одним;; из наиболее перспективных представителей СПОВТ является иелкоразморняе двутавра Сплоцадыз до 50 кв.вы), представлявшие собой поперечный таып-Л8Т профиля маслосъВмногс кольца. Потробность в таких профилях возникла сравнительно недавно. 3 кастояцеэ врана подобные профили серийно не производятся. Это связано со спецификой работа двигатолестронтелышх предприятий , которая тробуот поставки на специализированные завода иавинсстро.чтелмшх заготовок -навитого перфорированного nj '-фила. Подобные заготовки иогут быть получен»- только в результате разработки и внедрения
сквозной технологии. Кроне того , разработка технологии производства подобных профилей достаточно слокна. Реализация технологии требует разработки особых технических приёмов , связанных с высокой точностью скребковых частей фланцзв подобных профилей ( рис.! ).
Профиль каслосъёыного кольца
скребковая
й-высота скребковых частей (контролирует!*! размер) Рис.1
Вопросам разработки технологии производства СФПВТ посвяценц труды В.Н.Выдрина , В.Т.Еадана , Б.И.Илвковича ;Н.Г.Полякова , Б.С.Никифорова , А.И. Петрова , li.il.Зайцева и др.
Одной из основных проблем разработки технологии производства профилей сложной формы является вопрос построения калибровки профиля.
При зтон особое вникание в теории прокатки и протяжки Фасонных профилей уделяется первым формообразующий проходам , в которых из раската простой формы происходит формирование подката , по своей форме приближавшегося к конфигурации готового профиля. Эти калибры в больввй степени определяет конечное формоизменение профиля , а также его точность. Однако использование разрезных калибров для деформирования прямоугольных профилей в условиях холодной деформации практически не
изучено. Не исследовано влияние формы первого разрезного калибра на точность готового профиля. Кроме того , именно зтн ка.'ибр!' чуъивалт наиболызие сложности при разработке калибровок Сасочнцх профилей и назначении ренинов обаатнй. Законоиер-нос-и пластической деформации полосы развитой конфигурации изучали И.Я.Тарновский , Й.Н.Скороходов , Б.М.Нлвкович , С.И.Губкин . П.П.Чекмарзз , Б.П.Бахгаюз , Г.Я.Гун , П.И.Пояу-хин ,0.Л.Шилов и другие. Однако прогнозирование оормоизменения полосы о калибрах слояной формы реализовано лноь на стадии оригинальных подходов и слоаных математических моделей , либо в виде статистике - эмпирических моделей. Чнсленная реализация первых требует бользих затрат напшшого времени. Статистико -эмпирические модели используют такие допущения , как усреднение компонент тензора напраквний по сечения слоев , ив учити-вавт упрочнение я ориентировали на уяэ суцествувций сортамент. Один из путей устранения перечисленных недостатков - использование в достаточно обцих моделях инженерных гипотез э характере течения металла в слонном калибре. Наиболее привлекательной представляется гипотеза тонких сечений в ее достаточно наглядном и простом виде гипотезы плоских сэченкй. Однако использование этой гипотезы при анализе процесса деформирования полосы простой формы в разрезном калибре долвко быть экспериментально обоснованным.. С цельо оценки возможной озибкн необходимо определить деформации поперечного сечения.
В связи с этим з работа были поставлены следусцие задачи.
1. Разработать и внедрить технология производства двутаврового профиля маслосъзмного кольца.
2. Экспериментально исследовать процесс производства двутаврового профиля.Исследовать процесс разрезки подката простой формы в разрезных калибрах. Разработать рекомендации по приме-
- в -
нанив систем калибров. Исследовать возыонность использования гипотезы плоских сечений при моделировании процесса деформирования металла в разрезном калибре.
3, Разработать ыатематическув модель процесса развитого пластического формоизменения,позволяюздв рассчитывать процесс деформирования металла в калибрах слокной форкы.Разработать методика использования в модели шшенерних гипотез .Разработать экономичный алгоритм,позво^яиций получать быстрые оценки формоизменеия с возногностьв их поэтапного уточнения.
4. Разработать сквознув технологии получения ыавинострои-телышх заготовок порвневых колец.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛКОРАЗИЕРНИХ ДВУТАВРОВЫХ ПРОФИЛЕЙ 7-3 ГРУПП СЛ01Н0СТИ
Б процессе проведения экспорименталышх исследований определялось влияние формы первого разрезного калибра на точность готового профиля и иследовалась возможность использования гипотезы плоских сечений при математичгскои моделировании формоизменения профиля простой форма в разрезном калибре,Изучение влияния формы калибра на разразновысотность профиля проводилось методом натурного моделирования. Для исследования процесса депланации поперечного сечения в первом разрезном калибре использовались образцы с координатной сеткой.
Самопроизвольные поперечные перемещения профиля в " персом разрезном калибре приводят к разнотипности образузчихеи в разрезной калибре фланцев при их равной высоте. На готовом профиле вследствие этого появляется разновисотность фланцев. Согласно требованиям двигателестроителей разность высот фланцев, замеренных в одноименных точках, должна находиться в пределах 0,03 ми.
На основании анализа литературы и результатов предварительных экспериментов были выбраны три основные конфигурации пэрвого разрезного калибра ( рис.2 ). Для изучения влияния формы первого .разрезного калибра на разновысотность готового Типы разрезных калибров
а-калибр с тупыми гребнями б-калибр с комбинированными . гребнями з-калибр с односторонним гребней Рис.2
профиля образцы прямоугольной формн прокатывались п разразноа калибре ( сн.рис.2 ). Затон они подвергались деформации по стандартной технологии. Наилучвиг результаты по разновысот-ности ©ланцов дал калибр с односторонним гребнем . наихцдяно -с комбинированным гребнем. Однако использование калибра с односторонний гребней для изготовления тонкостенного профиля связано с узоляченшши обчатияыи в последупцих проходах. Наиболее предпочтителен с зтой точки зрения комбинированный, калибр. Однако именно он даат нанхудвие результаты (сн.таблицу). Ляя предотвращения язления "зазашшкия" раската размеры калибра били скорректированы. Радиус сопрягения плоского основания был увеличен о 1,7 раза. Зто позволило улучаить перераспределение неталла по сеченив и, как следствие, снизить взаимнуз разновысотность фланцев.
Результата прокатки в калибра с увеличенным радиусами приведены о таблице.
Для подтверадения априорно задвинутого предполояення о возмовности использования для описания формоизменения в раз-
Таблица
Зависимость разновысотностн профиля от форма • первого калибра
Форма калибра ( сы.рис.2 ) Средняя высота скребковых частей Разновисотность
с плоскими гребнями 1,623 0,0237
с односторонним гребнем 1.591 0,0195
с комбинированными гребнями 1,651 0,0291
скорректированный калибр 1,674 0,0273
резной калибре гипотезы плоских сучений ставилась задача получить верхний оценку искажения поперечного сечения профиля. Для этого использовались образцы с координатной сеткой. Образцы изготавливались методом заливки проволочного каркаса - аналога сетки расплавом металла. Использовались медные образцы с армированием проволокой 50 НВН. В связи с высокой трудоЗмкостьв изготовления медных образцов были изготовлены свинцовые образцы с каналами , заполненными вязкой средой. Проведённой сравнительной прокаткой медных и свинцовых образцов было установ-
лено , что депланацця сзлнцовых образцов на 15% больие , чем ыздннх. Такин образок , использование свинцовых образцов с вязким наголнитйлеи позволаот получить верхняя оценку двплана-ции.
Изготавливались образцы с вертикальной и горизонтальной сеткой.Прокатанные в модельных калибрах образцы подвергались порезке. По результата» измерений было восстановлено искавён-по? сечение и оценена сдвиговая дофорнация: ¿Су/ =
=Юл . С некоторым допущенной подобная депланация была признана несущественной и был сделан вывод о зоэнояности использования гипотезы плоских сэчепкй при анализе.процессов формообразования в калибра:: с комбинированными гребнеки.
ШЕНАТИЧЕСКИП АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ ПРОФИЛЯ ПРОСТОЙ ФОРШ В РАЗРЕЗНОМ КАЛИБРЕ
В основу реозния полояон функционал принципа виртуальных работ э приращениях.Используется текучая лагранаева форнули-ровка.Пр'.г достаточно^ мглои^ промэкутко враиокн А I аозду состояниями тела и она дает возможность записать Функционал принципа виртуальных работ в упрощенном виде:
-¡[ьЪ&ш л -о
где - поверхность с заданными напряявинями;
ДР£ - касссвиз сияй; .
дТ£- поверхностные сила. . ^
При зтоа иаядое проиеяуточнов состояние предполага-
ется равновесный.
- 12 -
При разработке «одели использована следуЕЦие соотнонения и допущения.Тензор деформации в лвбой момент процесса де- ' Формирования представим б виде суммы тензоров упругой Сс1 и пластической деформации.Критерием перехода тела в пластическое состояние является условие Губора-Иизеса.В упругой области материал подчиняется закону Гука. В пластической области выполняется соотнонения Праидтля - Рейсса,
В качестве метода, позволявшего численно реализовать поставленнув задачу, использовался НКЭ (метод конечного элемента).
В связи с конечностьв вага нагруеения для точного выполнения соотнонений Губера - Кизеса.использовалась процедура опускания на кривув. упрочнения. При моделировании процесса прокатки и протяяки нейтральная поверхность считается плоскостью. Зона иперекения и зона отставания находятся из условия знергонейтральности валка.
С цельв значительного уменьвения времени реиения задачи и получения оценочных ревений с возмокностьв последующего улуч-вения вводится понятно тонкого слоя. Поскольку эксперинеиталь-но установлено . что в используемом разрезном калибре с комбинированными гребнями депланация поперечного сечения кала . используется гипотеза плоских сечений. В этом случае под тонким слоем понимается часть тела, отсекаемого плоскостями, перпендикулярными к продольной оси калибра^При дискретизации плоского слоя его толщина составляет один конечный элемент. Таким образок, плоский сдой является конечнозлемвнтшш аналогом тонких сечений.
Используя плоские слои, становится ьозмовным получать оценочные решения задач ОНД в приемлемое время .Наиболее простые ревения находятся при ограничении объема очага деформации плоскостями входа и выхода и использовании только одного
плоского слоя. Увеличивая количество используемых плоских слоев, получаем уточненные параметра форыоизненения и размера очага деформации. Процесс прекращается при достивании требце-ыой точности по лвбону из суцествувчих критериев сходимости.
Особенностью предлагаемой методики реализации модели является внесениэ в численнуп модель на основе НКЭ гипотезы плоских сечений на этапе дорнированиа глобальной матрица нёст-костн. Это не затрагивает общности построенной модели и позволяет обойтись без слоеной и требупчей значительных затрат вре-иени процедуры переформирования глобальной матрица жёсткости.
Задание плоских сечений равносильно задания равенства пв-рэке^ений Цх = ~., , • Процедура учета подобных
условий организуется следукцим образом.Выбирается базовое па-ремеценив (1К .Поскольку заданы равенства
Г" ¿//
а\ - и/
и:< - иа
то, выполняя подстановку , получим, в глобальней натрице жесткости столбец, соответствугчий Че В СЛВДУЕ50М виде:
(кк * Кер + к«У * 1С ¿с)
НКЗ является коделируЕцим методом и применяется к задачам с минимумом исходной информации о напряженно-дефорниропаииоа состоянии. В пасен случае заранее неизвестна формат свободной поверхности, траектории движения, полоайниэ упругой и пластической областей, границы зон скольжения и прилипания, зоны отставания и опережения. Для их нахождения строится следующая
процедура.
Выполняется пробный ваг с упругой матрицей связи. В случав перехода в пластическое состояние нескольких элементов производится корректировка найденных&Щ ¿^ Затеи «¿га нагругения повторяется. Вычисления производятся с упрьгоп-ластической матрицей . Если не все элетнты пареали в пластическое состояние , делается проверка количества элементов . переведних в пластическое состояние, производится корректировка параметров НДС . Для пластических элементов проверяется соответствие расчетной диаграммы нагругения истинной. В случав необходимости производится корректировка матрицы связн. По найденным равновесным приращениям характеристик НДС вычисляется суммарные величины. Делается проверка выхода *гочек на поверхность инструмента. Производится корректировка граничных условий.Проверяется в какой из зон - отставания, аперевеиня находятся плоские слои. Устанавливается знак сил трения. При выходе тела из очага"деформации находится пологение нейтральной плоскости. Вычисляется разница мевду найденным полонвниеы плоскости и положением се в предыдущем решении.Если несовпадения не соответствует критерии сходимости, делается проверка на существенность овибки. В случав невыполнения критерия сходимости ревение повторяется заново с учетом найденного положения нейтральной плоскости. Далее делается проверка достинеиия сходимости по формоизменение. Сравнивайся результаты двух рево-ний с разным количеством плоских слоев. При невыполнении критерия сходимости количество плоских слоев увеличивается на 1 и ревение повторяется .
Численная реализация модели прокатки бала осуществлена для процесса деформирования исходного прямоугольного профиля в разрезном калибре с комбинированными гребнями . В одном плоско» слов используется 104 точки.образующие 40 призмати^
чэских элементов. В качестве среда рассматривалась сталь 65Г.
В результате проведения расчетов бмла получека оценка форионзнэнения в калибро и подробная информация о напрявен-но-дефорнировашюм состоянии.
. Расчет Формоизменения проводился с двумя итерациями - с использованием одного плоского слой и двух плоских слоев.Расчетное формоизменение отличаете:/ от реального для двух плоских слоез приблизительно на 13%, с использование« только одного плоского слоя ~ 20%. При этой реальное уэироние ыоныге
J
расчетного. Это объясняется эффектом перед него конца. Растение задачи на 330 процессоре для одного плоского слоя потребовало около 5,5 часов наганного времени, а для двух плоских слоов -около 29 часов маиинного времени. Результаты расчёта формоине-нення даны на рпс.З .
Результата расчета форноииенония
с испольх/ёши/ем! ■1-го ялзскога слсдс. /
)
V
Рис.3
РАЗРАБОТКА И ОСВОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ИЕЛКОРАЗ-МЕР1ШХ ДВУТАВРОВЫХ ПРОФИЛЕЙ ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТИ
Анализ типоразмеров маслосъешшх пориневых колец,применяемых в отечественном двигателестроешш,проведенный совместно с маииностроителями,позволил выбрать профиль иириной 5 ыы (с учетом допуска на влифовку), высотой 3,2 им и плоцадыз 6,36 мы. Этот профиль используется в дизелях В-2,являвцихся базовыми для судов,дорожно-строительных мавин,танков,БМП,дизсль-ге-нераторов;в карбюраторных автомобильных двигателях и других. С цельи унификации сортамента была проведена работа по согласованию требований к конфигурации и физико-^еханическна свойствам профиля. Были разработаны технические требования на стальную профильную ленту, предназначенную для изготовления цаслосьемных порвневых колец,согласованные ПО "Турбомоторный завод", ПО "Барнаултрансмаа", НПО "КОЛЬЦО",а такве министерством обороны.
В связи со специфичными условиями работы профиль изготавливается из сталей 65Г.50ХФА ГОСТ 14959-79.
Предварительное изучение источников, а такве анализ условий формообразования позволил выбрать для первого формообразующего прохода прокатку в двухвалковом калибре. Для последующих проходов было выбрано волочение в четнрехвалковой волоке.
Наибольвие сложности представлял расчёт и выбор первого разрезного калибра. По результатам проведённых экспериментальных исследований был выбран калибр с комбинированными гребнями и скорректированными радиусами , а такве калибр с тупыми гребнями. Расчёт формоизменения полосы в калибре проводился с помощью предложенной модели с использованием гипотезы плоских сечений.
Разработанная технология получения профиля п семь проходов включает в себя холоднуп прокатку из калиброванного круга 3,42 на (первно два прохода) н роликовое волочения из бунта в бунт на последующих проходах . После формирования в двухвалковом калибре прямоугольного раската,он поступает в разрезной калибр (рнс.4),Окончательно профиль разрезается в третьей про-
ходе в чотнрехвалковом калибре.За счет острой формы разрезного гребня становится возможный перераспределить металл профиля таким образон,чтобы, несмотря на разные поэлементные геоьетрн-ческиз вытягки,фактические эытагки были одинаковыми. В даль-нейзем поэлементные вытяеки отличаются нз более чек на 0,05 из-за возможности возникновения трецин на иалообаимо-иых фланцах. После каждого четырзхвалкового прохода вплодь до иестого производится рекристаллизационный отжиг.
Основное требование ыапиностроиталей к подобным профилям - снижение разновысотности фланцев.Для повыэения точности готового профиля используется специальный' технический приём.Волочение в последнем проходе производится с огибанием нижнего валкая, что позволяет провести локальное обжатие скребковых
Калибровка профиля
Рис.4
частей, Местное обаатив -\'А в сочетании с растягивавциш; напряжениями позволяет дополнительно снизить разиовьсотиость профиля .
Для наиболее полного удовлетворения требований заказчиков, а также качественного повывени-п уровня обработки била разработана сквозная технология изготовления заготовок ыаслосъемных поршневых колец. Технология включает в себя получение профиля .непрерывную перфорации из бунта в бунт, свивку . профиля в кольцевые заготовки.
По разработанной технологии перфорация производится на кривовипяом прессе с частотой 10 Гц. Конструкция подаюцвго устройства позволяет изменять ваг пробивки в пределах 0,8-10 им . За счет специальной формы инструмента удается предотвратить выход из эксплуатации инструмента по излому.
Перфорированный профиль поступает на навивочный автомат. Навивка производится в заготовки по 30-40 витков, при этом допуск на диаметр не более 0,1 мм.
По указанной технологии для отработки технологии производства готовых колец было поставлено около 20000 нг перфорированных заготовок. Из поставленной ИГНИ заготовки было изготовлено около 2 тысяч Ютовых колец и проведены исследовательские испытания.Испытания показали соответствие освоенных колец уровню лучвих зарубежных аналогов при снижении трудоёмкости изготовления в два раза. Стоимость колец составила -41,38 рубля за «туку в ценах на 31 декабря 1931 года.Стоимость одного чугунного кольца - 50 рублей за атуку , при годовой программе около 80 тысяч колец в год. В настояцее время использование заготовки , поставляемой ЫГЫИ , включено в техп-лай ПО " Барнаултрансмав " на 1992 год.
- 19 -
ОБЩИЕ ВЫВОДИ И РЕЗУЛЬТАТЫ
1. Проведен анализ современного состояния производства СОПБТ. Проанализирован сортамент мелкоразнерных профилей высокой сдазности,выявлена тенденция развития сквозных технологий производства длинномерных изделий, по свойствам каксиыально прнблнзаЕЦкися к готовым продуктам.
2. Исследовано влияние Оорыы разрезных калибров на разно-высотность Фланцев готозого профиля.Исследована депланация по-перзчного сечения профиля простой форыя при дефоракрсзгнии профиля в первой разрезной калибра,Доказана возновпость использования гипотезы плоских сечений при анализе процессов формоизменения в разрезных калибрах.
3. Разработана новая .онструкция образцов с вязки»' наполнителем для аодздкрозания пластических деформаций.
4. Разработана натекатическая нодоль процесса прокатки. Кодель реализована кетодоа конечного элоиеита.Разработана новая процедура введения б нодель гипотезы плохих сечений в качестве связанных гракпчнкх условий Дирихле. Разработан экономичный численный алгоритм получения быстрых оценочных реве-Пяй задачи Формоизменения с их последувции улучяением.Получено численное решение задачи прокатки профиля простой форма в разрезном калибре.
5. Разработаны технические требования на профиль маслосъемного поргнезого кольца.Требования согласованы с ПО "Барнаултрансааа", ПО "Турбомоторный завод", НПО "Кольцо", что позволяет использовать для различных модификаций двигателей уиифицироваинуи заготовку,
6. На основе проведенных экспериментальных и теоретических исследований разработана технология производства ыелко-разиерного двутаврового профиля иаслосъекного порпнового коль-
ца. Технология внедрена на опытном участке фасонных профилей ЫГНй и является охраноспособной.Новый сортанвит"профилей осваивается в цехе фасонных профилей совместного институтского предприятия АО "ЙННЕТ".
Основное содерыание диссертации опубликовано в следувчих работах:
1.Щеголев Г.А., Лнтичевский В.Н., Лукьянов К.Е., Зарецкий 11.В. Мелкосерийное производство фасонных профилей высокой точности // Новые технологические процессы прокатки как средство интенсификации производства и повышения качества продукции : Тез.докл. Челябинск: ЧПИ,1989. 4.1. С. 171-172, ,
2.Гарасимвк Е.И., Лнтичевский B.U., Твердохлеб В.Н. Технология получения поринедых колец / Теоретические и прикладные проблемы развития наукоемких и малоотходных технологий обработки металлов давлением: Тез. докл. Винница: ВПИ, 1991. С. 38-39
3.Никифоров Б.Й., Щеголев Г.А.', Гарасимвк Е.И., Литичевский В.U,, Баталов Й.Г, // Освоение технологии производства подката для высокоточных фасонных профилей на стане 300 с четырехвалковим калибром / Сталь. 1987. Н12, С. 30-37.
4.Экспериментальные исследования процессов ОМД. Материалы, образцы, обработка данных / Г.Й.Щёголев, В.Ц.Литичевский, М.В.Зарецкий и др. // МГНИ: Магнитогорск, 1991. 11с. Деп в ин-те Черметинформация 30.08.91, U S808-4U91
5.Образец для исследования пластических деформаций / В.U.Лнтичевский, £.И.Гарасимвк, Г.Л.Цёголев и др. // Заявка N 4923499 / 27(027213). Решение о выдаче патента от 26.11.91
6.Зарецкий U.B., Литичевский В.У, Типы конечных элементов, применяемых в задачах обработки металлов давлением / LSF ИИ;
- 21 -
Магнитогорск, 1931. 13с. Деп в ВИНИТИ 13.03.91 Н 1171-В91 7.Цёголвв Г.Я., /штичевский В.М., Зарецкий М.В. К вопросу об определении напряаённо-дефоркировакного состояния при прокатка / Теория и практика проиводства метизов: Изивнэ. сб. Магнитогорск: а'ПГЛ. 1909. С. 37-40 О.Цеголев Г.Й., Лнткчэйский В.Si. Осада полосы в условиях плоской деформации / Изв. Вузов. Чёрная Ноталлургиа. . 1387. Н 7. С. 171
З.Цёголев Г.ft.. ЛитичевскиД В.М., Зарецкий Н.Э. Ячёт различных граничных услозий при резании задач обработки металлов давлением методом конечных элементов / Математическое но-делированио технологических процессов обработки мэталлов давлением : Тэз, докладов. Пермь , 1390. С. 129
10. Особенности получения д1_,тапровых профилей развитой конфигурации способам;! холодной деформации / Г.А.Цёголев, Е.И.Гарасимгк, З.М.Литичозский и др. // КГвИ: Магнитогорск, 1991. Пс. Деп в ин-те Чармзтинформация 30.00.31 !1 5809-ЧИ91
П.Цёголев Г.ft., .Зарецкий М.В., Латичввский Б.Н. йодэлирова-нив на 3BU пластического течения металла в калибре сяонной фории / Теоретические проблемы прокатного производства; Твз. докладов, Днэпропэтровск, 2983. С. 0
12.Щзголзз Г.Й., Яиткчевский В.И.. Зарецкий H.B. HKS и метод плоских сечений з рвззния задач прокатки / МГШ1: Иагнито-горсй, 1931. 19с. Деп в ин-те ЧерметинфориацияJ5.05.91, Н 572S-4iä31
13.Способ прокатки профиля с тонкостенными фланцами / Г.О.Цэ-голев , В.И.Литичевский, Е.И.Гарасимвя и др. // Заявка N 49435/27/040100. Решзкиэ о выдача патента от 28.12.91
14.Сквозная технология получения заготовок порвиевых ыаслосъёмных колец методами 0НД / Г.П.Цёголев , В.И.Лити-
чевский, Е.И.ГарасимЕК др. // НГКМ: Магнитогорск, 1991. 11с, Доп в ин-те Черметинфориацня 30.03.Si Н 5Б07-ЧН91 15.Лнткчевский В.Н., Гарасимвк Е.М., Лукьянов Н.Е. Оборудование и технология непрерывной перфорации профиля маслосъёи-ного кольца / Чёрная металлургия . Бол.НТИ. 1992. Н 1, С. 29-31
Совершенствование технологии производства высокоточных двутавровых профилей м&сяосъемивх колец способам!; холодной дефор здга: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Составитель Лптичевсхий Владимир Матвеевич
(одписано з печать 5.08.92 гогаат 60x84 1/16 бумага тип. 15 ? [лоская печать ^ Усл.печ.л. 1,0 Тираж 100 ока.
!аказ 383 Бесплатно
Редакциошго-издательский отдел '.".П'И им.Г.И.Носова 455000, Магнитогорск, пр.Ленина, 38
Ротапринт !»(ЛГИ
-
Похожие работы
- Совершенствование технологии формирования структуры стальных поршневых колец
- Научное обоснование процесса формообразования поршневых колец судовых дизелей
- Повышение точности и производительности копирной обработки поршневых колец тракторных дизельных двигателей
- Повышение эффективности технологии изготовления тонкостенных колец подшипников с применением точной холодной раскатки
- Повышение долговечности автотракторных дизелей путем обеспечения оптимальных параметров поршневых колец на основе копирной обработки
-
- Металловедение и термическая обработка металлов
- Металлургия черных, цветных и редких металлов
- Металлургия цветных и редких металлов
- Литейное производство
- Обработка металлов давлением
- Порошковая металлургия и композиционные материалы
- Металлургия техногенных и вторичных ресурсов
- Нанотехнологии и наноматериалы (по отраслям)
- Материаловедение (по отраслям)