автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Совершенствование технологии производства высокоточных двутавровых профилей маслосъемных колец способами холодной деформации

МАПШТОГСРСШ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОР1Ш-КЕТ!ШШ>ГИЧЕШй ИНСТИТУТ ии.Г.И.НОСООЯ

На правая рукописи /¡НГИЧЕВШЯ В/МДИИИР ШВЕЕВНЧ ОД 821.778-423.1:423.1:821.7.016.3(043.3)

Совершенствование тэхкояогии производства выссяопочных двцтавроавх просмей нгсяосй§ггн1« колец способами колодной деформации

05.16.05 -Обработка мэгалдов давлением

АВТОРЕФЕРАТ диссзртации на соисканив дчЗной степени кандидата технических надк

Каучнвй руководитель канд.техн.маак,доцент ЗВголзв Г,Я.

МАГНИТОГОРСК,1392

Работа выполнена на кафедре "Технология металлов и ыв-тизиое производство" Магнитогорского ордена Трцлового Красивого Знаызии гсрно - ёвталлургичвского института ша.Г.И.Носова.

Научный рцководитель : кандидат гвхшчбскяк наук , доцент

щеголев Г.fi.

Официальные опгшнзнти : доктор технический маак , профессор

КОЛМОГОРОВ г. л.

кандидат теготчэскйх наук , профессор шншш с.й.

Ведущее предприятие : Магнитогорский калибровочный завод

Зацита состоится "АоЬ г. в

заседании специализированного совета К 063.04.01 в Нагиито-горскон ордена Трудового Красного Знзмвин горне - металлургическом инститате ни.Г.И.Косова ( 455000 , г.Магнитогорск , пр. Ленина ,38 )

Вав отзыв , заввреннай горбовой печатью , просин иаправ-

L

дать та адресу : 455000 , г.Магнитогорск , пр. Ленина , 38 , ЮИ , нчЗноыц секретари совета института.

Диссертация разослана "__" _____________ 1992 г.

Учёный секретарь специализированного совета

кандидат технических кадк /ф^^$^NÇEÎÎHBAHQB В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБСТН

ЛКТНйЛЬНОСТЬ. В развития наигаостроения и повыяении его эффективности важная роль принадяегит стальник фаспнннм профилям высокой точности ССФПВТ).

Однако потребности калиностроениа в профилях подобного рода дс eus пор удовлетворены не полностьп, Отсугствуат о номенклатуре выпускаемых СФПЭТ дэугавровне (й-образлнв î профили развитой конфигурации типа профиля наслосъвыного кольца. В то se время подобные С0Г1В7 позволяют увеличить коэффициент использования металла до 0,93 и снизить трудоемкость изготовления порвнввих колец s 2 раза. Эдной из причин иецдовлатво-ронного спроса являются тзхколопзчвскиэ сяозностн пронз-водства подобных профилей, ыалотоннагность партий и короткий срок слуабц профилей С до 0,5 лет). Кроко того, потребителям необходимы кольцевкэ перфорированниэ изделия, иаксииалыт приблиЕвнивв по своим свойствам ïs готовим кольца«, что гробует создания сквозной технология их изготовления. Частое изменение конфигурации профиля, слошюсгь его форыи затруднит разработка калибровки качественно новых профилей. Поэтому задача разработки технологии производства шзлкоразнерных двутавровых

профилей, а такав создания сквозной технологии производства #

кольцевых перфорированных заготовок является эзська актуальной.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. .азработка и внедрение технологии производства двутаврового иэлйоразаеркого профиля способами холодной дефьр-нацин. Разработка и внедреиио сквозной технологии полцчения заготовок наслосгенпнх пориневых колец способами ОМД. НАЗЧНАЗ НОВИЗНА. Создана на основе принципа виртуальных работ матеаатичзская модель процесса холодного деформирования металлов в калибрах слотой форт' Модоль позволяет определять пап-

ряаенно-дефорыированнов состояние обрабатываемого игталла» ки-иеыатическиа и энергосиловые характеристики. Разработана принципиально новая аэтодкка введения в иодвлъ гипотезы плоских сечений в качестве одного из граничных условий. Разработан экономичный численный алгоритм реализации модели, позволявший за счет использования гипотез« плоских сечений находить быстрые оценки ©орыоиэмечения полосы в словннх калибрах с последу-вция их илдчивииен.

Исследовано влияние ¡}ориы разрезного калибра на точность готового профиля»

'Разработана новая конструкций образца для кодеякрозания пластических деформаций.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ.Разработана технология производства двутаврового пробила каслосъешюго кольца. Разработана скооэная технология производства заготовок для порнневых колец. Разработанная иатекатическая модель нозет бить использована для расчетов фсрвоизкенения полосы в калибрах слоеной форыи. РЕАЛИЗАЦИЙ РАБОТЫ В ПРОММЕННОСТМ. Технология производства двутаврового профиля ыаслосъевного кольца и сквозная текноло-гия производства заготовок колец внедрена -на участке фасонных профилей предприятий ИНИЕТ. Технология позволяет унен&эйть стойкость одного кольца на 8,62 рубля на втуку при одновременной уыаньвзнин расхода наела. При планируемой объенв производства колец только одного типоразмера - 60 ООО ит. в- год оаидаеынй экономический а<р®экт на ПО "Оарнаултранскав" - 603,6 тыс.рублей.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Сановные положения работы докладывались на республиканской научно-технической конференции по теоретическим и прикладный пробленаи развития наукоемких и малоотходных технологий обработки иеталлов давленной, г,Винница, i99ir; на Всероссийской научно-технической конференции по иатвиати-

чешшу ноделироваиия технологических процессов СИЛ, г.Перыь. 1330г; на Бсасокзкой ааичяо-гехнической конференции по новиа технологический йроцэссак прокатки как средствам интенсификации производства и повняения качества продукции, Челябинск, 1989г; на Всесоюзной научно-технической конференции по теоре-тичзсшш привлекай прокатного производства. Днепропетровск, ISSGrî на еявгодния иадчио-технических конференциях по итогам научно-исследовательских работ Î98E-1332 г.г.; на объединенном научной семинаре кафедр технологического факультета НГМИ ни.Г.И.Носова, г.Магнитогорск, i992*

ШШЛИКйЦИИ. По теме диссертации опубликовано 3 статей, тезиса четнрЗх докладов на рвспдбликапских и Всесоюзных иадчно-тех-ничвсиих конференциях; получена два реяониа о вндачо патента. ОВЪЕИ РАБОТЙ. Диссертация состоит яз 4 глав и содеряит 120 страниц машинописного текста, 43 рисвнка. 1С таблиц, список литературы•из 1GS наименований и б приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

В развитии маишшстрознш и повшгении его эффективности значительна роль играят СОПЙТ, Одними из наиболее перспективных представителей СПФВТ шляются мэлкоразиерняе явцтавра (плочадьв до 50 кв.мн), представлявшие собой поперечинй темп-лат профиля масязсьЗйнего кольца. Потребность в таккк профилях возникла сравнительно недавно. 3 настоящее зремз подобные профили серийно не производятся. Это связано со спецификой работц двигатэлестроителышх предприятий , которая требует поставки на специализированные завода иавинестронтельнах заготовок -навитого перфорированного яг -филя. Подобннэ заготовки могут бать получена только » реецльтатв разработки и внедрения

сквозной технологии, Кроке того , разработка технологии производства подобных профилей достаточно сдокка. Реализаций технологии требует разработки особи технических пркбмов , сзязак-нах с высокой точностью скребковых частой фланцез подобных профилей С рис.! ). •

Профиль касяосъЗккого кольца

й-высота скребковых частей (контролируений разаер) РнсЛ

Вопроса« разработки технологии производства СФЙБТ посвйяеиы труда В.Й.Вндрина , ВЛ.Еадана , Б.Н.Илвкозича ¿И,Г.Полякова , Б.й,Никифорова , Я.И.Петрова , К,Л.Зайцева и др.

Одной из основных проблем разработки тахнология производства профилей слокяой форшг является вопрос построения калибровки профиля.

При втов особое вникание в теории прокатки и протяжки фасонных профилей уделяется перзык фориообраэзвчии прохода« , в которых из раската простой форхи происходит формирование подката . по своей форме прибдииавадгося к конфигурации готового профиля. Зти калибры в болъвей степени определявт конечное формоизменение профиля , а такнвего точность. Однако использование разрезных калибров для деформирование прямоугольных профилей в условиях холодной деформации практически не

изучено. líe исследовано влияние Формы первого разрозиого калибра на точность гитоао-о профиля. Кроиэ того , именно эти калибр:-' знъиваят наибольшие сложности при разработке калибровок фасичицх профилей и назначении рекиноз обаатий. Закономерности пластической дефврашия полоса развитой конфигурации изучали Й.Я.Гарноескнй . О. Скороходов , Б.М.Илвкович , С.И.Гибки;! , Й.П.Чекиарзз , б.П.Бахтиноз , Г.Я.Гун , П.И.Пояу-хип ,В.й.2илэз я драгие. Однако прогнозирование формоизменения полосы в калибрах слоеной формы реализовано лквь на стадии оригинальных подходов и сломшх математических моделей , либо s виде статистино - эмпирических моделей. Численная реализация первых требует бользих затрат иаяшшсго времени. Статнстико -эмпирические модели мсподьзуат такие допущения , как усреднение компонент тэнзора напраяений по евчвниэ сяо8в , не учитц-вавт упрочнение и ориентированы на ase суцвствувдий сортамент. Один из путей устранения перечисленных недостатков - использование в достаточно обдих аодэляк нигенорнях гипотез з характере течения металла в слояноы калибре. Наиболее привлекательной представляется гипотеза тонких сечений в о§ достаточно наглядной и простои вида гипотезы плоских сечений. Однако использование этой гипотезы при анализе процесса деформирования полосы простой формы з разрезной калибре долено быть экспериментально обоснованным.. С цельп оценки возмоаной оаибки необходимо определить деформация поперечного сечения,

В свази с этим в работе бнли поставлены следукцие задачи,

1. Разработать и внедрить технология производства двутаврового профиля маслосъзыного кольца.

2. Экспериментально исследовать процесс производства двц-таврового профиля.Исследовать процесс разрезки подката простой формы в разрезных калибрах. Разработать рекомендации по приме-

- О -

нении систен калибров. Исследовать воэыовность использования гипотезы плоских сечений при моделирования процесса дефорниро-ваиия металла в разрезном калибре.

3. Разработать ыатеиатическдв аодедь процесса развитого пластического форгшнзыенения,позволяющая рассчитывать процесс деформирования неталла в калибрах сложной форкы,Разработать ыотодикд использования в «одели штекерных гипотез .Разработать экономичный алгоритк,позволяющий полцчать йнсгрые оценки фориоизиенеия с возможность» их дазтагшого иточнеикя.

4. Разработать еквознцв технологий получения машиностроительных заготовок порнневах колец.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ЫЕЯКОРДЗКЕРНЫХ ДВНТАВРОВНХ ПРОФИЛЕЙ 7-9 ГРИПП СЛОЖНОСТИ

В процессе проведения экспериментальных исследований определялось влияние фории первого разрезного калибра на точность готового профиля и иследсвалась вознокность использования гипотезы плоских сечений при «атематкчаском моделировании формоизменения профиля простой Формы в разрезнок калибре.Изучение влияния форыц калибра на разразноаысотность профиля проводилось ыегодо* натурного моделирования. Для исследования процесса депланации поперечного сечения в первой разрознен калибре использовались образцы с координатной сеткой.

Самопроизвольные поперечные переведения профиля в" первой разрезной калибре приводят к разновириниости образдзщикся в разрезной калибре фланцев при их равной высоте. На готовом профиле вследствие этого появляется разновисотность фланцев. Согласно требованиям двигателестроителей разность высот Фланцев. заверенных в одноименных точках, долена находиться в пределах 0,03 мм.

- Э -

На основания анализа литоратирн и результатов предварительных экспериментов били выбрани три основные конфигурации первого разрезного калибра ( рис.2 Для изучения влиянии формы первого разрезного калибра на разновисотиость готового

профиля образцы прямоугольной <?орнм прокатывались в разрезкой калибре С сы.рнс.2 ). Затем они подвергались деформации по стандартной технологии. Наилучпнв результаты по разновнсот-ностя флаицов дал калибр с односторонних гребном , наихддаиа -с комбинированная гребнем. Однако использование калибра с односторонним грзбкеи для !!зготовления тонкостенного профиля связано с вваяячешшми обчатияии в последувчих проходах. Наи-болзз предпочтителен с етой точки зрения кокбинировашшА- калибр. Однако именно он дает нанхцдсие разультати (см.таблицц). Для предотвращения явления "заземления" раската размеры калибра били скорректированы. Радидс сопрааення плоского основания был увеличен в 1,7 раза. Это позволило улучвить перераспределение металла по свчвнив и, как следствие, снизить взаиииуэ разновнсотность фланцев.

Результата прокатка в калибра с увеличенным радиусами приведены в таблице.

Для подтзергденид априорно выдвинутого предполояення о возможности использования для описания формоизменения в раз-

Тип« разрезных калибров

а

а-кадибр с тцпыми грабняаи б-каяибр с нонбинировашшми гребнями з-калнбр с односторонним гребнвга Ряс. 2

Таблица

Зависимость разновысотностк профиля от <$орын • первого калибра

Форма калибра С сы.рис.2 ) Среднкя высота скребков»: частей Разновксотность

с плоскими гребнями 1,623 0,020?

с односторонним гребнеы $.591 0,0195

с комбинированными гребнями 1,651 0,0291

скорректированный калибр 1,674 0,0273

резном калибре гипотеза плоских сучений ставилась задача полечить верхнвв оценкц искааения поперечного сечения профиля, /¡ля этого использовались образцы с координатной сеткой. Образца изготавливались иетодом заливки проволочного каркаса - аналога сетки расплавом иеталла. Использовались медные образцы с армированием проволокой 50 НВИ. В связи с высокой трудоёмкостью изготовления медных образцов были изготовлена свинцовые образцы с каналами , заполненными вязкой средой. Проведенной сравнительной прокаткой медных и свинцовых образцов било установ-

- И -

лэно . что депяанбцад сзинцовях образцов на i5% больие , чон Ы9ДННХ. Тагаш образок , использование свинцовах образцов с вязким наголнителвм позволяет получить верхнвга оценкд деплана-цни.

Изготавливались образци с вертикальной и горизонтальной сеткой,Прокатанный в аодельннх калибрах образцы подвергались порезке. По результатам измерений было восстановлено искавшие? сечение и оценена сдвиговая деформация: S.^-7'А, -=102 . С кекоторна допуцвиыом подобная депяанация была признана несущественней и был сделан вывод о зознохности использование гиявтезн плоских сэчвний при анализе.процессов формообразования в калибрах с комбияярованнынн грабнсыи.

МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ ПРОФИЛЯ ПРОСТОЙ OOPMÜ 8 РАЗРЕЗНОМ КАЛИБРЕ

Б основу рвпзняя полоявя фряционал принципа виртдяльнкх работ в прнрачеииях.Нспольздвтся текущая яагранаева формулировка.При достаточно малоы^ проаежцтко врзкени Д t аэядд состояниями тела Q и £2. она дает возмозноеть записать Сдпкционал принципа• виртдальнах работ в опрошенном виде:

'¡¡tTiSiuidS *0

где - поверхность e аадашшмн иапряавнмями; APt - нассовыэ сила; v ,

дT¿ - поверхностные силы. ^

При атом каядое пронвмдточиов состояние _J> с. предполагается равновесии».

- 12 -

При разработке подели использована следившие соотиоеоиия и допущения.Тензор деформации а дабой кояент процесса де- ' формирования представин в виде сцдма тензоров упругой £ц' и пластической Су деформации.Критернеи перехода тела в пластическое состояние является условие Губзрг-Низеса.В упругой области материал подчиняется закону Гука. Б пластической области выполнятся соотновениа Прандтля - Рейсса,

В качестве кетода, позволяющего численно реализовать поставленную задачу» использовался Ь'КЭ (метод конечного зло-вента). .

В связи с кокечностьс вага нагрувеняя для точного выполнения соотноаений Губера - йизеса.использовалась процедура опускания на кривую, упрочнения. При коделированин процесса прокатки и протяики нейтральная .поверхность считается плоскостью. Зона олере*ения и зона отставания находятся из условия энергснейтральности валка, ,

С цельп значительного уменьшения времена реаакия задачи и получения оценочных ревений с возкокностьи последугщего улуч-вения вводится понятие тонкого слоя. Поскольку экспериментально установлено . что в используемо» разрезной калибре с комбинированными гребнями депланацяя поперечного сечения мала . используется гипотеза плоских сечений. В этой случае под тонким слоем понимается часть -тела, отсекаемого плоскостями, перпендикулярными к продольной оси калибра.При дискретизации плоского слоя его толщина составляет один конечный злвиент. Таким образом, плоский слой является конечнозлеиентлаы аналогом тонких сечений.

Используя плоские слои, становится вазмоянва получать оценочные ранения задач <ШД в приемлемое время .Наиболее простые ревения находятся при ограничении объема очага деформации плоскостями входа и выхода и использовании только одного

плоского слоя. Зввлзчизая количество использцекых плоских слоев, получаем цгочнепнне параметра формоизменения и разязри очага деформации. Процесс прекращается при дастивенни требуе-ной точности по либомд из срдествавэдх критериев сходимости.

Особенностью предлагаемой методики реализации недели является внесение в численндв модель иа основе МКЗ гипотези плоских сечекий на этапе дорнирования глобальной иатряци е§ст-кости. Это не затрагивает обцностя построенной модели и позволяет обойтись бэз сложной и требншцой значительных затрат времени процедура перефориированиа глобальной матрица жёсткостя.

Задание плоских сочений равносильно задания равенства пе-рвявцвпкй1(х=1/х~.*,~Мх' • Процедура учэта подоышх условий организуется слвддвщим образом.Выбирается базовое пересечение (1К .Поскольку гадакы равенства

гик1 - а! .

X

ui - Un

uLi = al

то, выполняя подстановка » полдчкя s глобальной матрице вест-кости столбец, соответствии;^ ¿/< в следдгчеи виде:

(Kti '+ кер+ . кп(! + tjc)

НИЗ является аодеянрдп?ка методой и применяется к задачам с шисшцкоц исходной информации о напрявенно-дефорнировакнсн состоянии. В нагец случае заранее неизвестна форма свободной поверхности, траектории двяаэния, пологйняэ упругой и пласта-ческой областей, границы зон скольяения и прилипания, зоны отставания и опореяеииа. Для их нахождения строится слвдувкаа

процедура.

Выполняется пробный ваг с упрдгой матрицей связи, 8 сличав перехода в пластическое состояние нескольких элементов производится корректировка найденных Л ЫС ,Д Затеи вага нагругения повторяется. Вычисления производятся с упрьгог.-ластической матрицей . Если не все зле1ннгы пвревли в пластическое состояние , делается проверка количества элементов , переввдвих в пластическое состояние, производится корректировка параметров НДС . Для пластических элементов проверяется соответствие расчетной диаграммы нагругения истинной, В случае, необходимости производится корректировка матрицы связи. По найденным равновесным приращениям характеристик НДС вычисляются суммарные величина. Делается проверка вахода Чочек на поверхность инструмента. Производится корректировка граничных условий.Проверяется в какой из зон - .отставаний, шерегешш находятся плоские слои. Устанавливается знак сил трения. При вцходе тела из очага деформации находится положение нейтральной плоскости. Вычисляется разница мевду найденный полевением плоскости н положением ее в предвдувдм репении.Если несовпадений не соответствует критерии сходимости, делается проверка на существенность овнбки. В случав невыполнения критерия сходимости решение повторяется заново с учетов найденного положения нейтральной плоскости, /¡алее делается проверка достишша сходимости по формоизменения. Сравниваются результаты двух решений с разным количеством плоских слоев. При невыполнении критерия сходимости количество плоских слоев увеличивается на 1 и ренание повторяется .

Численная реализация модели прокатки бела осуществлена для процесса деформирования исходного прямоугольного профиля в разрезном калибре с комбинированными гребнями , Б одном плоеном слое мспольэ\;втс& 104 точки,образце*«« 40 лризмати-

48ских элвтптов. 3 качестве среди рассматривалась сталь 60Г.

В результате проведения расчетов бнла получека оценка Фориопзиенения » калибро н подробная информация о напрявен-но-дефорыированном состоянии.

. Расчет Формоизменения проводился с двумя итерациями - с использованием одного плоского слов и двух плоских слоев.Расчетное формоизменение отличается от реального для двух плоских слоез приблизительно на Ш, с использованием только одного плоского слоя ~-20%. Яри этой реальное уэиронио копыте

J

расчетного. Это объясняется аффектом переднего кониа. Решение задачи на 335 процессоро для одного плоского слоя потребовало около 3,5 часоо иашшного времони, а для двух плоских слоев -около 29 часов машинного времени. Результат« расчета фориониа-иения даны на рис.3 .

Результаты расчёта формоименвния

Реза.

«яьтатьс цааттли

$ешеки£ с гхагсмлюбаш/еы 2-х плоских слоеВ

Зсигеиае с иаимыоВ<цша«> 4-го плоского

Рис.3

РАЗРАБОТКА И ОСВОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЫЕЛКОРДЗ-

щ>ш двйтйвровнх профилей тжж точности

Анализ типоразмеров касдосьешшх порвневых колец,применяемых в отечественно« двигателестроешш.пюввдешшй совместно с мавкностроителяыи.позволил выбрать профиль вириной 5 ыа (с цчетом допуска на влшговку), высотой 3,2 ии и площадь® 6,36 ыы. Этот профиль использдется в дизелях В-2,являвшихся базовыми для судов,дорожно-строительных маяин,танков,БИП,дизель-генераторов^ карбираторикх автомобильных двигателях и других. С целью унификации сортамента била проведена работа по согласованию требований к конфигурации и физико-^еханическни свойствам профиля. Били разработаны технические требования ид стальнув профильнув ленту, предназначенная для изготовления маслосьемннх порвневых колец,согласованные ПО "Турбоиоторннй завод", ПО "Барнаултрансмаз", НПО "КОЛЬЦО",а такве министерством обороны,

В связи со специфичными условиями работы профиль изготавливается из сталей 65Г.50ХФД ГОСТ 14959-79,

Предварительное изучение источников, а такзе анализ условий формообразования позволил выбрать для первого форнообразу^ вцего прохода прокатку в двухвалковом калибре. Для последующих проходов было выбрано волочение в четирехвалковой волоке.

Наибольаие слоаности представлял расчёт и выбор первого разрезного калибра. По результатам проведённых экспериментальных исследований был выбран калибр с комбинированным» гребнями и скорректированными радиусами , а такие калибр с тупыми гребня ыи. Расчёт формоизменения полосы в калибре проводился с по-ыоцыз предломенной модели с использованием гипотезы плоских сечений.

Разработанная технология получения профиля в семь проходов вклвчает в себя холодив» прокаткц из калиброванного круга 5,42 хи (первые два прохода) н роликовое волоченио из бунта в бднт на последывщигг проходах , После формирования в двухвалковое калибре прямоугольного раската.он поступает в разрезной калибр (рис.4).Окончательно профиль разрезается в третьем про-

ходе в четырвхвалковои калибре.За счет острой форнц разрезного гребня становится зозноянкк перераспределить металл профиля таким образом,чтобы,. несмотря на разные поэлементные геометрические витяякк,фактические зытяяки были одинаковыми. Б дальнейшем поэлементные ватяяки отличаются на более чек на 0,05 из-за зозиогности возникновения трещин на малообяимаиинх фланцах. После ваядого четырехвалкового прохода вплоть до шестого производится рекристаллизационный отяиг.

Основное требование ыазиностроитвлей к подобным профилям - сниЕение разновысотности фланцев.Для повиэения точности готового профиля использдется специальный' технический приём,Волочение в последнем проходе производится с огибанием ниянвго валкая, что позволяет провести локальное обнатив скребковых

Калибровка профиля

Рис.4

_ 1Я -

частей, Местное обаатие -А'А в сочетании с растягивавциьш напряжениями позволяет дополнительно снизить рззловисотносгь грозила .

Для наибилее полного удозлэтверенкя требований заказчи-иоз, а такяе качественного повывенис уровня обработки была разработала сквозная технология изготовления заготовок ыаслосъашшх поршневых колец. Технология включает в себя получение профиля .непрерывную перфорации из бцнта в бунт, свивиц . профиля в колъцэвые заготовки.

По разработанной технологии перфорация производится на кривошипном прессе с частотой 10 Гц. Конструкция подающего устройства позволяет изменять ваг пробивки в пределах 0,8-10 ым . За счет специальной форыы инструмента удается предотвратить выход из эксплуатации инстрцменга по излома.

Перфорированный профиль поступает на навивочннй 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 шг перфорированных заготовок. Из поставленной МГИИ заготовки было изготовлено около 2 тысяч Ютовых колец н проведены исследовательские испытания.Испитания показали соответствие освоенных колец уровня лдчвих зарубежных аналогов при снивешш трудоёмкости изготовление в два раза. Стоимость колец составила -41,30 рубля за втукц в ценах на 31 декабря 1991 года.Стоимость одного чугунного кольца - 50 рублей за «туку , при годовой программе около 80 тысяч колец в год. В настоящее время использование заготовки , поставляемой ЮИ , вклвчеио в твхп-лан ПО " Барнаултрансмаи * на 1592 год.

- 19 -

ОБЩ ВЫВОДИ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Проведан анзлиз современного состояния производства СОПВТ. Проанализирован сортамент мелкоразмерких профилей внсо-кой слояиости.внявлеиа тенденция развития сквозных технологий проязводства длинноуариих изделий, по сзойстван максимально приблиаавцимсн к готовым проддктан,

2. Йсслэдоваио влияние ©орын разрегнях калибров на разно-висотность фланцев готового профиля.Исследована депланация поперечного сеченкз профиля простой форкн при деформировании профиля в первой разрезной калибре.Доказана возиовпость использования гипотезу плоских сечений при анализе процессов формоизменения в разрезных калибрах.

3. Разработана новая ..онстрдкция образцов' с вязки* напал-' нятелей для моделирования пластических деформаций.

4. Разработана яатекатическая модель процесса прокатки.Модель реализована мвтодоа конечного элемента.Разработана новая процедура введения в модель гипотеза плоских сечений в качестве связанных граиичник условий Дирихле, Разработан экономичней численный алгоритм получения быстрых оценочных реае-Ний задача формоизменения с их лослодуецкм длучяениеи.Получено численное ревенив задачи прокатки профиля простой формы в разрезном калибре.

5. Разработаны технические требования на профиль иаслос'оэмного порвнового кольца.Требования согласованы с ПО "Еарнадлтраисиан*, ПО "Турбомоторный завод", НПО "Кольцо", что позволяет использовать для различных модификаций двигателей унифицированную заготовку.

6. На основе проведенных экспериментальных и теоретических исследований разработана технология производства мелкоразмерного двдтаврового профиля маслосьемного порвневогоколь-

ца. Технология внедрена на опытном участке фасонных профилей ЫГШ и является охраноспособной.Новай сортамент профилей осваивается в цехе фасонных профилей совместного институтского предприятия АО "ЙНМЕТ".

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:^

КЩегояев Г. Л., Литичевский В,К., Лукьянов К.Е., Зарецкий И.В. Мелкосерийное производство фасонных профилей высокой точности J/ Новые технологические процессы прокатки как средство интенсификации производства и повнпеиия качества продукции : Тез.докл. Челябинск; ЧПИ,1989. 4.1. С. 171-172. >

2.Гарасинш Е.И., Литичевский В,У., Твердохлеб В.Н, Технология получения порвневых колец / Теоретические и прикладные проблемы развития наукоемких и малоотходных технологий обработки металлов давлением: Тез. докл. Винница: ВПИ, 1931. С. 38-39

3.Никифоров Б.Й., ^еголев Г.А.', Гарасишк Е.Ц., Литичевский В.Й., Баталов А, Г. // Освоение технологии производства подката для высокоточных фасонных профилей на стане 300 с четырехвалковым калибром / Сталь. 1987. Н12, С. 30-37,

4.Экспериментальные исследования процессов ОМД. Материалы, образцы, обработка данных / Г.АДёголеа, В.М,Литичевский, Ц.В.Зарецкий и др. // МГИИ: Магнитогорск, 1331. 11с. Деп в ин-те Черметинформация 30.08.91, Н 3808-41191

5.Образец для исследования пластических деформаций / В.Н.Литичевский, Е.И.Гарасимвк, Г.Й.Щбголев и др. // Заявка 11 4923499 / 27(027213). Ровение о выдаче патента от 26.11.91

в.Зарецкий 11.В., Литичевский В.Н. Типы конечных элементов, применяемых в задачах обработки металлов давлением / УГЛИ 1

- 21 -

йагиитогорск, 1931. 13с. Деп в ВИНИТИ 18.03.91 й П71-В91 7.1§гэлвв Г.А., Литичевский Б.М., Зарецкий S.D. К вопросу об определении напряаёшш-дефорккровакного состояния при прокатке / Теория и практика проиаодства кзтизов: йзавуз. сб. Магнитогорск; йШ„ 1389. С. 37-40 б.ргодвв Г.Й., Литичевский 8.Н, Осадка полоса в условиях плоской деформации / Изв. Вузов. Чёрная йзтаялургиа. . 198?. К 7. 0. 171

З.Цёголев Г.А,„ Литичевский 9.У., Зарецкий Я.В. НчЗт различных граничная дслозий при реяеник задач обработки металлов давлвияеи методом конечных элементов J Математическое моделирование технологических птюцоссов обработки мэталлов давлоииои i Тэз. докладов. Пермь ; IS90. С. 128

10. Особенности получения дь ^тавровых профилей развитой конфигурации способами холодной деформации / Г.Я.Зёголев, Е.И.Гараснмвк, В.М.йнтичозский и-др. // КГК15: Магнитогорск. 19*91. Не. Деп в ин-re Чяркэтинформация 30,08.91 Ч S809-4M31

И.Щеголев Г.й.» . Зарецкий Й.В., Литичевский S.U. Моделирование на 3Bii пластического течения негалла в калибре слояной 'popmi / Теоретические проблемы прокатного' производства: Tgs. докладов, Днепрепэтровск, 2988. С. 8

12.$8Г0Л89 Г,8,, йнтнчзэский В.И., Зароцкий М.В. MKS и метод плоских езчений з резешш задач прокаткн / ЙГк'И: Нагнито-горей, 1991, 19с. Леи з ии-те Черкетинформация „15.05.91, Н 5728-4891 -

13.Способ прокаткн профиля с тонкостенными фланцами / Г,0.58-голев , В.й.Латичавсккй, Е.И.Герасимах и др. // Заявка И 49435/27/048100. Ревеки» о выдаче патента от 28.12.91

14.Сквозная технология получения заготовок порвневых кгаелосъвмних колец методами 0ИД / Г.Й.Цаголвв , В.М.Лити**

«

чввский, Е.Н.Гарасимвк др. // МГКЙ: Нагнитогорск, 1991. 11с, flan в ин-те Чериагннфораацнс 30.08.91 й 5807-4831 15.йитйчевский В.Н., Гарасимш; Е.й,, Лукьянов И.Е. Оборудование н технология непрерывной перфорации профиля масяосъёы-ного кольца / Чёрная металлургия . БвлЛИИ. 1992. H 1. С. 29-31

Совершенствование технологии производства высокоточных двутавровых профилей ыасяосьемнвх конец способами холодноП дефор. ищи: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Составитель Ллтичевсний Владимир Матвеевич

Подписано з печать 5.08.92 Формат 60x84 1/16 бумага тип. № 2 Плоская печать Уол.печ.'л. 1,0 Тирая 100 экз.-Заказ 383 Бесплатно

Редакционно-издательский отдел "МГМЙ им.Г.И. Носова 455000, Магнитогорск, пр.Ленина, 38

Ротапринт МГМИ