автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Теория и технология производства крепежных изделий высокоскоростным деформированием

р \ Ь V»

российская академия наук

институт Металлургии имени а. а.байкова.

На правах рукописи удк 621.771

кохан лев соломонович

ТЕОРИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ ВЫСОКОСКОРОСТНЫМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ

Специальность 05.18.05 - Обработка металлов давлением

автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1994г.

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знамени вечернем металлургическом институте.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Зимин Ю. А. доктор технических наук, профессор Овчинников а. Г. доктор технических наук, профессор Чиченев H.A.

Ведущее предприятие: Московский завод "Пролетарский труд".

Защита, состоится //¿¡/ОТ г ¿¿Ц! • 1994г. ъ часов

на заседании специапизировайного совета Д003.15.01 при Институте металлургии им. А". А. Байкова Российской Академии Наук по адресу 113334, г.Москва, В-334, Ленинский проспект д.49.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан $ 1994г.

Справки по телефону 135-96-29.

Ученый секретарь специализированного Совета, доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ.

Актуальность проблеми. Производство более 85 % крепежных изделий страны осуществляется на специализированных метизных заводах, оснащенных высокопроизводительными автоматами. Большое число различных механизмов, обеспечивающих выполнение технологического процесса с высокими скоростями, ускорениями и скоростями деформации 200 с"1 при значительных по величине'и цикличности технологических нагрузках, делает работу метизного оборудования в динамическом отношении напряженной. В результате производительность автоматов снижается и не отвечает среднепас-портным характеристикам. Несовершенство оборудования и технологии приводит к повышению брака производства и простоям оборудования. Для решения проблемы производства крепежа на скоростном оборудовании в диссертационной .работе в комплексе рассматривается взаимное влияние технологического процесса производства и работы оборудования. Анализ тех нологичсских систем позволяет оптимизировать процессы изготовления метизных изделий на специализированном динамически устойчивом к данным технологиям оборудовании с высокой производительностью. Оптимизация работы оборудования с учетом технологических возмущений направлена на улучшение качества метизов и стабилизацию их производства.

Цель работы. На основе комплексных исследований ставятся задачи разработки математической модели технологической системы и на ее основе построение оптимальных технологических процессов производства крепежных изделий высокого качества в соответствии с классом прочности, выработка рекомендаций для оптимизации основных параметров работы оборудования для производства крепежных изделий с высокой производительностью, расширение технологических возможностей оборудования,создание технологии производства новых видов крепежа, построение базы данных САПР технологий и автоматов для производства крепежных изделий.

Научная новизна. В диссертационной работе теоретически и экспериментально обоснована и разработана методика количественной оценки влияния разных факторов технологических процессов и работы оборудования на стабильность технологической системы, . позволяющая определить наиболее эффективные пути устойчивого воспроизводства изделий высокого

- г -

" качества при наибольшей производительности.

Установлено, что на основные показатели технологического процесса производства метизов, их качество, сплошность деформируемого материала и устойчивость работы оборудования решающее влияние оказывают динамические свойства системы. Для анализа особенностей режима работы технологической системы разработана математическая модель.

С помощью модели исследованы силовые параметры процесса нагруке-ния системы технологическими и функциональными нагрузками. Экспериментально и теоретически исследована высадка с последующей обрезкой граней головок крепежа, высадка и процесс редуцирования профиля головок изделия установлены критерии для экспертизы и ранжирования технологически х процессов по суммарному усилию, показателю роста нагрузки, запасу и ресурсу пластичности металла, предельной деформации и допуску на отклонение высотных размеров.

Разработана методика моделирования вращающихся и поступательных масс механизмов с использованием частотного и энергетического вариантов. Установлены расчетные зависимости для определения податливостей отдельных деталей.механизмов, цилиндрических контактов, стыков и изготавливаемых в процессе обработки изделий. Получены аналитические зависимости для расчета податливости технологической системы и ее моделирования.

С помощью модели исследовано поведение системы в режиме свободных колебаний при постоянной и переменной ее податливости, в режиме вынужденных колебаний при росте формообразующих усилий, их сбросе с учетом зазоров в сочинениях" деталей. В результате исследований установлены оптимальные соотношения геометрических размеров, распределения масс, границы устойчивости и гарантированный ресурс работы оборудовлия и Динамические коэффициенты системы в зависимости от способа изготовления и вида крепежных деталей. Разработана методика оптимизации параметров системы на основе Ьыбора приоритетного коэффициента, подтвержденного ограничениями, позволяющая уточнить параметры системы. С помощью коэффициента и критериев устойчивости проведена экспертиза технологических процессов получения различных классов прочности крепежных изделий.

Разработаны комплексные критерии управления качеством продукции в соответствии с ее классом прочности, нормами точности и запасом пластичности металла.

Предложено для контроля устойчивости технологической системы не-

пользовать методы теории автоматического регулирования с применением критерия Михайлова-Найквиста.

Проведены комплексные исследования по совершенствованию технологических процессов и расширению технологических возможностей оборудования, с использованием многозвенных механизмов, позволяющих повысить качество выпускаемой продукции, производительность и эксплуатационную надежность работы оборудования. На основе выполненных исследований разработана новая методика проектирования устойчивой технологической системы, включающей опт! сальную технологию и высокоскоростное оборудование, устойчивые в работе при выпуске крепежных изделий высокого качества.

С помощью теоретических и экспериментальны* исследований установлены предельные величины усилий при безоблойной высадке для обеспечения качественного оформления профиля крепежных изделий.

Разработаны теоретические зависимости для установления режимов прессования биметаллической проволоки, предназначенной для изготовления гвоздей.

Исследована возможность интенсификации процесса • редуцирования элементов крепежа в условиях его изготовления при скоростном деформировании.

Разработаны технологические режимы производства новых видов крепежных изделий на автоматах.

Определена основа для создания базы данных САПР технологической системы по производству метизов.

МетоЭы исследований. Диссертационная работа проводилась при сочетании . экспериментальных методов обработки металлов давлением и теоретических расчетов механики сплошных сред. Опытная часть работы осуществлялась в цехах зазодов на' экспериментальном и промышленном обору-1 довании.

Практическая ценность результатов работы. Результаты исследований и разработок нашли отражение в совершенствовании технологических процессов безоблойных способов изготовления крепежных изделий на автоматах с применением высадки и редуцирования профиля головок. Полученные результаты нашли применение при разработке новых технологий Производства метизов соответствующих классов прочности.

Теоретические зависимости использованы для расчетов силовых и качественных параметров технологических процессов и скоростного оборудования.

Нашли применение расчеты динамической устойчивости работы скоростных технологических систем, податливости и коэффициентов динамичности при производстве различных крепежных изделий, запасов устойчивости и долговечности работы оборудования. Разработана методика проектирования циклограмм.

В промышленности внедрены результаты исследований по созданию метизного оборудования с применением многозвенных механизмов, позволяющих снизить динамические нагрузки, шумность работы и повысить производительность технологических процессов.

Практическую ценность имеют результаты работы по созданию новых видов метизов и расширению технологических возможностей автоматов.

Результат« исследований технологических усилий и энергетических затрат при производстве гвоздей нашли отражение в разработке оптимальной номенклатуры выпуска изделий на различных гвоздильных автоматах.

Работа получила развитие в создании базы данных САПР технологических процессов и оборудования для производства крепежных иг£елий.

Реализация результатов работы. Разработка технологических процессов изготовления метизов заданного качества и класса прочности, выполненная МВМИ совместно с ВНИИМЕТИЗом по заданию МИНЧЕРМЕТ СССР,нашла отражение в ГОСТах и стандартах.

Теоретические работы и опытно-промышленные испытания многозвенных ■приводов для гвоздильных автоматов нашли применение при создании сган-коинструментальной промышленностью серий! лх гвоздильных автоматов серии А41 с многозвенными приводами. Комплексные испытания, модернизация оборудования и отработка номенклатуры изделий для каждого типо-размера автоматов гвоздильного цеха Череповецкого сталепрокатного завода позволила стабилизировать работу цеха и снизить его простои до 15 %, уменьшить брак изделий.

В гвоздильном цехе ДСК N1 г.Москвы проведено опытно-промышленное изготовление биметаллических гвоздей на стандартном гвоздильном оборудовании. На Магнитогорском метизном металлургическом заводе внедрена технология-безоблойной высадки метизов по методу ВНИИМЕТИЗ-МВМИ.

В промышленности внедрены результаты работы по созданию новых ви-' дов метизных изделий и технологий их изготовления. На Магнитогорском калибровочном заводе усовераенствовано оборудование и технология для производства дюбелей, на Московском заводе "Пролетарский труд" внедрено оборудование для производства самонарезающих- сашсвсрлящих винтов.

Новая' технология сборки бандажированных матриц нашла применение

для прессования биметаллической проволоки, а также в кабельной технике для контейнеров гидропрессов.

Результаты исследований по динамической устойчивости технологических процессов и оборудования использованы в двух учебниках и учебном пособии, написанных при участии автора и изданных через государственные издательства, а также в методических пособиях, предназначенных для учебного процесса вузов.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Всесоюзных конференциях в г.Москве, Череповце, Магнитогорске, Воронеже, Омске. По • многим разделам диссертации проводились обсуждения в МВТУ им. Баумана, МВМИ, ВИЛСе, ВНИИШ'ИЗе. МДНТП. Учебники и учебные пособия, созданные по результатам диссертационной работы, отмечены премией первой степени Минвуза СССР в 1990г.

Публикация материалов. Основное содержание работы отражено в двух учебниках, одном учебном пособии,- трех справочниках по метизному производству, в двух монографиях, одиннадцати брошюрах, пяти авторских свидетельствах на изобретения и пятидесяти пяти статьях.

Об'&зя работы. Диссертация изложена на 345 стр. и состоит из введения, трех разделов, выводов, списка литературы из 143 наименований. 75 рисунков, 101 таблицы и трех приложений.

Содержание работы. Во введении обоснована актуальность проблемы, создания стабильно работающей технологической системы, предназначенной для производства высококачественных метизов при высокой производительности и надежности работы оборудования.

В разделе "Состояние вопроса и задачи исследования" выполнен обзор литературы в области теоретических и экспериментальных работ по созданию устойчивого производства крепежных изделий. Развитию теории и практики создания прогрессивных технологий и автоматов способствовали труды Навроцкого Г.А., Ланского E.H., Норицына H.A., Сторожева М.В., Живова Л. И., Овчинникова А.Г., Мецерина В.Т., Прейса В.Ф., Мирополь-скогоЮ.А., Крохи В. А., КоцаряС.Л., Познякова С. Н., Власова В. И., Ко-• ролева A.A., Лукашкина Н.Д., Охрименко Я.М., Деля Г. Д., Зимина А. И., Попова Е. А., Ригманта Б. М., Мокринского В. И.. Богатова A.A., Гуна Г.Я., Колмогорова В.Л., Осинных В.Я., Головина В.А. и многих других.

В рассмотренных работах приведены экспериментальные и теоретические данные по расчету технологических параметров производства крепежных изделий на автоматах. Разработаны основные направления совершенствования конструкции отдельных механизмов и автоматов в целом.

Большое внимание в исследованиях уделялось совершенствованию конструкций автоматов и возможности повышения их производительности. Выполнены исследования для установления оптимальных норм работы холод-новысадочных лвтоматов и проведены исследования по установлению силового нагружения оборудования при производстве отдельных видов гаек и болтов.

Проведены исследования по совершенствованию проектирования автоматов, включал основы разработки оптимальной циклограммы.

Анализ проведенных исследований показал, что для создания устойчиво работающей технологической системы, стабильно воспроизводящей с заданным качеством крепежные изделия,необходимо решить следующие задачи: .

1. Отнормировать технологические процессы производства крепежных изделий в соответствии с их силовыми параметрами и требованиями к качеству.-

2. Осуществить комплексные исследования технологической системы и разработать физическую и математическую моделу системы.

3. Установить основные параметры модели и разработать основы проектирования оптимальной технологической системы для обеспечения стабильного воспроизводства качественных изделий при высокой производительности и устойчивой работе оборудования.

4. Провести экспериментальную проверку полученных результатов и разработать теорию и технологию для производства метизов заданных классов прочности.

5. Осуществить теоретические разработки основ создания базы данных САПР ТП устойчиво работающих высокопроизводительных метизных автоматов при производстве качественного крепежа с заданными свойствами.

В первом разделе диссертации приведены комплексные теоретические и экспериментальные исследования технологических и динамических режимов нагружения технологической системы.

Проведенные технологические исследования позволили установить зависимости .для определения усилия высадки различных головок крепежа и гаек

Р - Р0 +.<Рк - Р оИ^/8к)п . . (1)

или • Р - Р0 + (Рк - Р 0т/ЧкГп-,

где Р0, Рк - начальное и конечное-значения технологических сил, Бй. Бк - текущая и конечная величины недохода инструмента, 1;. Ц - текущее и конечное значения времени проведения техно-

логической операции, п - показатель роста усилия.

В ходе исследований установлены величины сил Р0- н Рк, их соотношение Р0/Рк и показатели роста усилий для высадки различных головок:

- цилиндрической головки Рк/Ро - 5-10, п - 2-3,5,

- сферической головки Рк/Ро - 12-14, п - 3,5-5,5.

- потайной головки Рк /Р0 = 14-16, п = 3-5,3,

- шестигранной нормальной гайки Рк/Ро ■ 18-20. п - 4,5-5,

- шестигранной высокой гайки Рк/Р0 - 20-25. п - 5-6,

- винта с внутренним шестигранником Рк/Р0 ■= 19-24, п = 5-6.

Экспериментальные исследования силовых параметров безоблсйной

штамповки позволили оптимизировать технологический режим . производства шестигранных головок по методу ¡МеЬиг с использованием принципов наименьшей нагрузки, меньшего показателя роста усилия и наибольших значений функции отклика:

- на первом переходе Рк/Р0 - 20-21, п - 5-5,5,

- на втором переходе Рк/Ро - 17-18, п - 5,3-5,6,

- к* третьем переходе Рк/Р0 - 13-14, п » 5,8-6,0.

Анализ усилий формирования головок методом редуцирования показал, что при сравнительно одинаковых качественных показателях данный метод осуществляется при следующих соотношениях усилий и показателях роста усилий:

- на первом переходе Рк/Ро = 10-15, п = 2,5-3,8,

- на втором переходе Рк/Р0 - 18-20, п ' 1,8-2,3, .'

- на третьем переходе Рк/Ро - 13-15, п = 5,5-5,6.

Экспериментальные исследования наили дальнейшее развитие в технологических разработках.

Для модернизированного метода На4еЬиг на первом переходе заготовку осаживали до диаметра равного размеру шестигранника "под ключ" и давлении Рп - 1,35бт. Затем из полученного полуфабриката высаживается предварительная шестигранная заготовка. Силовые условия перехода определяются энергетическим методом

Р12= (0.577МЖ$И6.Гс1у + фИб.цгйз + 6фггГби,<12] . (2)

(v) с 5) 0* '

где Дй - обжатие заготовки,

Ur.U0.U2 - радиальная, тангенциальная, высотная деформации.

Г - 2,62(г/г11) - 1.75 - интенсивность сдвиговой деформации. Решение методом баланса работ определяет давление второго перехода Р12- 2,1бт0 + В00сг + 16.2 (3)

Последующие переходы проектируем так, чтобы соблюдалось геометрическое подобие: г^/гп - г1г/гг2 - г13/гг3, что определяет давление Р, - 1.Э5бто-+ 780Ео6ч) (4)

Здесь - 1- Г7(1-е{)

Изучение влияния деформаций на качество оформления профиля крепежных изделий позволили установить необходимые степени деформации первого и второго переходов

г -г -1/2 '-обд Чнб

1-

<0.4 . (5)

е1им < 0.4-0.55 и е2н0 -1

1 " е1 нм

и соответствующие давления высадки по переходам.

При получении редуцированием шестигранной формы головки очаг пластической деформации представляется в виде части сферы с центром в точке 0-(рис.1). При входе в очаг деформации г - rt скорость радиальной деформации V2 - -VcosB. При выходе из формующей зоны инструмента г - г2(ч) радиальная скорость

dr2

V2 - -XVcosB + V<f—/r2sln8, dip.

где V - скорость движения инструмента, X - коэффициент вытяжки.

dl> d®

Представляя скорости в виде V2 — и Vq>-sin0/r—

d<p dr

и используя баланс мощностей PV - QJ;, определяем величину давления редуцирования

Рр.д' " бт0 (1,626 + 1,3с2) (6)

Сравнение суммарных усилий и качественных показателей показывает, что стандартный метод получения головок с обрезкой граней и по методу редуцирования головок МВМИ-ВНИИМЕТИЗ дают примерно одинаковые результаты. Однако безоблойный метод ттозвг ^яет на коротких изделиях до 16 % и на длинных до 10 "% сократить расход металла. Усовершенствованный метод Hatebur повышает эксплуатационные Свойства крепежа за счет повышения безотрывности головки и повышения твердости граней.

Для ранжирования и экспертизы различных технологических методос

получения крепежных изделий предложено использовать суммарное значение технологических усилий, показатель роста усилий, реакции системы на технологическую нагрузку и метод оценки вероятности- разрушения изделий.

Предварительный анализ показывает, что функциональная зависимость коэффициента динамичности от показателя роста усилий имеет вид

2п(2п - 1)

К, - 1+- ? (7)

А - 2n(2n - 1.

где А - показатель многомассовости системы, при одномассовой системе А - tKz/(mB).

Полученная зависимость и многочисленные экспериментальные исследования устанавливают связь коэффициента динамичности и жесткости изделия от показателя роста нагрузки уравнениями

Kj - 14 - 3,25п + 0,875п2 » (8)

Сг.тах - п/<14- 3,25п + 0,875пг)

С использованием формул и величин оптимальных соотношений размеров заготовки h3 к конечному рабочему ходу SK отранжированы технологические [.роцессы в зависимости от значений показателя, роста усилия :

- для предварительной осадки п - 4,5f5с5,

- для высадки конической головки п = 8*9е- ,

- для высадки сферической головки п - 6, 5*7е|,

- для высадки потайной головки n = 6-f6, 5е\ ,

- для безоблойной высадки п - 7,5t8,5е;,

- для калибрующих переходов п » 3, БИе,,

- для выдавливания стержней n - 12*14ei,

- для редуцирования стержней п - 14*15ej.

Проведенные исследования показали, что на устойчивость технологического процесса и качество изделий значительное влияние оказывает накопленная металлом деформация и его склонность к разрушению. С целью установления оптимальных технологических режимов были использованы труды Колмогорова В. Л., Гуна Г. Я., Богатова А. А., Жадана В. Т., Деля Г; Д.. Огородникова В. А. и ряда других ученых.

Коэффициент использования запаса пластичности -ф- ограничивается ресурсом пластичности [т|г] и общая деформация еоб, накопленная металлом, ограничена предельным значением степени деформации сПред или

Г -ja, — J < [+]„„. (9)

Xp

Со б ^ Р 9 Д •

где Лр ~ предельная сдвиговая деформация. а4 - коэффициент залечивания микротрещин.

Предельная сдвиговая деформация и коэффициент залечивания микротрещин зависят от коэффициента Лоде и показателя напряженного состояния

К - б/Т,

где б - среднее напряжение,

Т - интенсивность касательных напряжений.

Проведена экспертиза отранжированных технологических параметров

• по степени использования запаса и ресурса пластичности:

- при высадке цилиндрических гсловок

• К^ - 1,2*1,3, -ф- - 0,092i0,104, - 0.8, епрвД - 0,85,

- при высадке конических головок

Ку - 1,15*1,25, * 0,094т0,096, [ф]в1п - 0,83, епрвд - 0,86,.

- при высадке сферических головок

Кг - 1,2-fl, 35, л1г - 0,07*0,088. b|r]mln - 0,78, епрвд - 0,82,

- при высадке внутренних шестигранников

K,j - l,25ilt35, ф « 0,093*0,102, Wlln - 0,83, епрвд - 0,85,

- при безоблойной высадке головок

\ - 1.3271.37. ф - 0,087-70. ИЗ. [+]в1п - 0.8. епред - 0,82.

Полученные результаты требуют исследования реакций технологической системы, вызванных технологическими режимами нагружения автоматов.

Основу анализа составляет создание физической и математической моделей технологической системы (рис.2). Исследованиями установлены величины приведенных масс rat с использованием частотной и энергетической аналогий системы, силовых нагрузок Pt и их соотношений Р4 и Р5 < Рг, а также конструктивных и кинематических параметров.

Проведенные теоретические'исследования контактных задач о взаимодействии упругой цилиндрической поверхности и упругого вала позволили установить зависимости их сближения. Общая методика определения приведенных податливостей системы включает податливость валов 611). их опор öf2), податливости от действия перерезывающих сил б'3\ шатунов бu влияние скручивания тела вала б155 и податливости изделий в процессе обработки ö(6). Податливость изделий з процессе обработки вычисляется

• по усилии штамповки. При высадке цилиндрической головки усилие

Рк - z(6T0 + 600üh/h8)Fk,

■ где коэффициент г определяется видом высадки. При открытой высадке z < 2,3 и при закрытой - z < 3,2.

Полученные результаты определяют податливость изделия в процессе высадки цилиндрической головки

б(6) - 0,128/Е(Рк)1/2 • ' (10)

Для потайной головки усилие Р„ - 1.8736,оFj. и податливость

ö(5) - 0,148/Е (РКГ/2 (11)

Усилие высадки сферической головки определяется из уравнения равновесия в сферических координатах. Его решение приводит к уравнениям

Рк - 7,426TßR2 « 3(б> - 0,133/Е (Рк)1/2 (12)

Для крепежных изделий с большим отношением диаметра головки к "э высоте усилие определяется из интегрального уравнения Dr i 2DFft с, d

-(l-v2J— iq[lnlt-E.I+lnli+£.l]dr + - JqdF=Ah-6T (13)

hr 0 h 0 h Его решение позволяет определить податливость процесса высадки невысоких головок крепежа (низкие болты, гайки, толевые гвозди, йайбы и т. п.)

5(б) -(0,135f0,13T)/E(PK)W2 (14)

Сумма податливостей б( 1! определяет податливость всей технологической системы системы 5 - £б('1 . Изменения податливости самого вала по ходу инструмента определяет величину нелинейных податливостей системы при прямом ходе ö22 =(1/Ь(Рк)1/г)(2,3-149уг?/Рк) и при обратном ходе ö22 - 100/(103(Рк)1/г + 0,36).

Было показано, что податливость при прямом и обратном ходе отли- . чаются не более чем на 30-35 X. Также установлено, что изменение податливости при прямом ходе инструмента колеблется в диапазоне от 2,3/Е{Рк)1/г до 1,5/Е(Рк)1/2 (35*40 %). С учетом полученных результатов уравнение движения системы*в матричной форме примет вид

у, »Im, I IS, i IVi +IP, H5U I (15)

Проведенные исследования технологической системы в режиме свободных колебаний позволили установить интервал свободных колебаний р, для гаечных и стержневых автоматов, коэффициенты соотношения амплитуд д,(к) (1 - 1...3, k - 1...3) в условиях линейной и нелинейной податливостей. Для линейных систем

0, - (1,145 - 0,176) 1 /б22 + 0, И(011/д22)гН03/{РК)1/4. 1.5»!. ß3 - 2,2ßj, Яг(k) - 1 + ib^!2 (Sta-Ön )J/(313/Sl2 + га,»,2 (012-8,3б2г/81г)] , Из00 - Сц-г(k (l-m2ej 2622 ) - mißiS12]/tniß, б,г (16)

Для нелинейных податливостей значения частот и отношения амплитуд представлены в табл.1.

— Таблица 1

Значения (числитель) и р2 (знаменатель)

рк.кН 1 1 1 у£ -0, см 1 у2»0,1,см 1 1 1 у3-0,25, см 1 1 |

25 1 1760/2700 1 1793/3430 1 1 1 1818/4405 1

400 1 1240/1970 1 1248/2060 1 1271/2640 1

1000 1 . 394/664 1 1 1 394/618 1 394/620 1 1 1

Из приведенной таблицы видно, что устойчивость технологической системы при производстве крепежных изделий диаметром свыше 10мм (РКНООО кН) обеспечивается конструкцией самой системы. Для систем с усилием менее 1000 кН зона неустойчивой работы определяется зависимостью

щг - (ц2 + у(3р,2/ау (17)

Для рассматриваемой системы

В!2 - 3,09 1 05 + 3,36 1 06 уД Иг2 - 7.35 10б - 193 106 у22 (18)

и вычисляются частоты неустойчивости зоны работы быстроходных систем в

зависимости от величины прогибов:

ПрогиЙ у2 , 0 0,1 0,25

Первая частота 1767 • 1786 1928

Высшая частота 3440 »624 7223

Анализ результатов показывает, что для систем с усилием менее 1000 кН зона неустойчивости при первой частоте изменяется не более 10-15 %. В то. аа время неустойчивость по второй частоте превышает 60 %.

Аналогичный вывод получен при определении ударных реакций нагру-аення системы. В начальный момент нагружения системы отношение ударной Руд и номинальной нагрузок Рк равно

Руд . ' о,1 уг

1.77 + 4.29уг 1

-:--. + -

125 '55 + 3040уг2

и определяет для прогибов у2 =0 и у2-0,1 соответственно соотношения Руд/Рк - 0 и 3,41. .

На уменьшение неустойчивости системы существенное влияние оказывают диссипативные силы. Установлены величины декремента затухания ^ - 0,11/СРК}1 / 4 и = 0,576/(Рк)1/4, числа колебаний за время осуществления технологической операции И! - 10ав (Рк)1/4 и .

Анализ динамического режима в условиях свободных колебаний показал, что к моменту окончания технологического процесса действие высших частот у систем усилием свыше 1 МН заканчивается, однако реактивные свойства первой•частоты к этому моменту не затухают и составляют до -15 % от статических величин. Для оборудования усилием менее 1 МН (для производства крепежа с размером резьбы менее 8 мм) к моменту окончания технологической операции действие высших частот колебаний не затухает.

Дальнейшее повышение устойчивости- системы осуществляется оптимизацией ее конструктивных параметров. Исследования процессов на модели показали, что для стабилизации работы системы и для уменьшения влияния инерционных явлений требуется выполнение следующих условий: (10 = 22,1(Рк)1/г и »1,9(10 - для vcилий Рк < 25'кН, ¿о - 1Э(Рк)1/г и йА - (1,5*1,7)с10 - для усилий Рк < 1000 кН, <10 - (17,5*18) (Рк)1/г и с1д (1.4т1,5)(10 - для усилий Рк > 1000 кН и отношение 3 < би/622 < 7 при бг2 - 1.5/Е(Рк)1/г.

При выполнении технологической нагрузки в условиях замедляющегося движения рабочего органа вынужденные уравнения движения модели описываются системой

3

у, - Вп/у'а,, - Е РЛ] ' (19)

Решение данной системы определяется показателем роста усилия -у4 - 0,063(Рк)1/ги/(;к)2п + '2п(2п-1)0,219 10"6 РКЬ2п"2/игп у2 - 0,073(Рк)1/ги/(;к)гп + 2п(2п-1)0,285 10"6 Рк^п"г/Ьк8п + ... -у3 - 0,063(РК)1/гиАк)гп + 2п(2п-1)0,141 Ю~6 РкЬгп"гАкгп + ...

Первая производная прогибов систем определяет скорость приложения нагрузки, вторая - коэффициент динамичности.

Вычислены величины коэффициентов динамичности при выполнении различных типов технологической нагрузки и отношении податливостей бц/Ьгг - 3-4 (Рк, МН):

- при высадке цилиндрических головок - 1 + 0,052/(Рк)1/г,

-при высадке конических головок Ке - 1 + 0,0В5/<РК)1/2,

- при высадке потайных головок К^ - 1 + 0,115/(Рк)1/г,

- при высадке сферических головок - 1 + 0.128/(Рк)1 /2.

- прч безоблойной высадке головок

К, - 1 + 0,136/(РК)1/2 + 0,04/Рк + 0,007/Рк 1'5.

Установлено, что в режиме вынужденных колебаний при увеличении отношения б! 1 /6? 2 реакции системы существенно увеличиваются, так при би/622 - 10 коэффициент динамичности увеличивается в 1,5-2 раза,

Анализ показывает, что стабильность технологической системы (при Кд < 1,6-1,65) обеспечивается ограничением соотношений податливостей, распределением масс ш, и запасом производительности в диапазоне ; 3 <б11/дгг < 7, 0,3 < шг/тгроК < 1,05, ш./ш2 < 1,2, ш3/т2 < 1,2 и т2р»к " 0,78 1 03РК, для систем с Рк < 0,4 МН запас производительности не более 30-40 для систем с Рк < 1 МН - запас не более 20 % и для систем с Рк >1 МН запас производительности не более 10 %.

Установлено, что сброс нагрузки технологической системы происходит в три этапа. На первом этапе главный вал прижат силами трения к опорам, на втором этапе он перемещается в зазорах Д. Наконец, на третьем этапе вал соударяется с передним фронтом опор. Анализ расчетных и экспериментальных данных показывает, что на первом этапе коэффициент разгрузки Кр(1' меньше единицы. На втором и третьем этапах разгрузки коэффициент возрастает в зависимости от общей величины зазора в опорах: при Д а 0,25-0,3 см коэффициент Кр >1,7 при Рк < 1 МН и Кр > 1,40 при Рк >2 МН.

В ходе исследований установлено, что устойчивость технологической системы требует уменьшения приведенных к главному валу зазоров до величин Л < 0,1

При раздзлительных операциях устойчивость системы лимитирует этап разгрузки, когда коэффициент динамичности достигает допустимых значений при зазорах Д ,> 0,15 см.

Отличительной особенностью колебаний системы является нагружение основных рабочих деталей При росте и сбросе нагрузки напряжениями разной величины и разного знака. Исследования показывают, что асимметричность нагоузки определяется зависимостью

г - 0,68(Рк)1/г - 0,25РК - 0,55

Для главного вала,лимитирующего прочность технологической системы запас устойчивости п3 определяется зависимостью

П3 - 0,083б.1/Кк(Рк)1/8 [1 + 2,7(0,5 - 0,25Рк)г]1/г > 1,7 (20) , Анализ зависимости показывает, • что при соблюдении приведенных выше рекомендаций по выбору параметров системы коэффициент динамичности

системы намного ниже границы неустойчивости, равной 1,6-1,65.

В процессе исследований установлена необходимость лроверки запаса устойчивости системы по долговечности 4 •

60пх

где - комплексный параметр технического состояния

главного вала, Ф0 - тот же параметр при нулевом цикле.

К- угловой коэффициент прямой усталости в полулогарифмических координатах,-

К - 15 + Олбб.,

Исследования и эксперименты показали, что для повышения гарант!; -рованной долговечности системы до 3500-4000 час., увеличения запада прочности и производительности, главные валы автоматов усилием менее 1 МН должны изготавливаться из сталей с высоким пределом усталости типа 40Х, 40ХН при б. J > 360 МПа.

Рассмотренные показатели устойчивости система являются основой» для ее оптимизации. С этой целью использовался метод локальной оптимизации динамических параметров по частным критериям и был установлен приоритетный коэффициент в виде

П - пц812/Ц2 (22)

Он объединяет все указанные выше показатели устойчивости системы и определяет качество технологического процесса и устойчивости автомата. Система, подчиняющаяся приоритетному вь<5ору, обладает запасом устойчивости по прочности, точности изготовления изделий, запасу от пе-зонанса, долговечности и производительности.

С помощью приоритета была проведена окончательная экспертиза и установлены жесткие требования*проектирования оптимальной системы ' Установлено, что для оптимальной системы усилием Рк меньше 0,3 МН основная податливость должна изменяться в диапазоне 822<(1,49M,53)/E(PK)1/Z. отношение податливостей 3 <8и/822 < 6, основная масса шг < (0,81-0,01)103РК, п, » 100/(Рк)1/2 ,и п. <4,5; дл* систем с усилием от 0.3 до 1 МН основная податливость равна б22 = (1,25т-1,3)/Е(РК)'/2, отношение податливостей выбирается 3<Зи/522<7, основная масса и2 < (0,82-0.02) 103РК и производительность пх = (95-;100)/(Рк)1/2, показатель роста усилия п < 5.

Наконец, для систем с Р„ > 1 МН должны соблюдаться условия: б22 = (1,2-И, 25)/Е(Рк)172. -3 <8и/8г2 <8, га2 < (0.82-0.04) 103РК,

nx - 90/(Рк)1/г и п <-6.

С использованием результатов исследований была проведена оптимизация технологических процессов изготовления крепежных изделий на автоматах. В зависимости от класса прочности стержневых изделий осуществлена экспертиза типовой технологии изготовления, отличающаяся наименьшим суммарным усилием ЕРК, применением процессов с наименьшим показателем роста усилия п (обычно меньше 5), с выполнением заданного качества по допускам изготовления ôh < tÔh] и по размерам изделия при прогнозируемой сплошности деформируемого металла г 0,5Kj, -ja,

Sfr, - Е - < min ехр[-0.576/Хр1] - l«|r]mln

и общей степени деформации ео6 < епрвд.

Качество деталей, полученных по различным технологическим вариантам, з&висит от относительного запаса пластичности металла, определяемого соотношением ф/[ф].

Дяя болтов класса прочности 5.6-6.6 технологический маршрут предусматривает отрезку заготовки диаметром d3 - (1,09-1,15)dp (dp - диаметр резьбы), первое редуцирование с ct - 0;26*0,28, второе редуцирование с ей - 0,2+0,25, высадку цилиндрической головки с с3 - 0,55*0,6 и обрезку граней (с4 - 0,1). Общее суммарное усилие Рв - 6076 d0T2. ■Максимальный показатель роста усилий при редуцировании nt » 15сг-4,2 и Hg-15-0,25 - 3,75, на третьем переходе 5 0,6 - 3. Использование запаса пластичности у головки ф-г - 0,44 при ресурсе 0,8 и отношении запаса пластичности 0. 44/0,8 - 0,55, соответственно у стержня = 0,267, [ф]„- 0.87 к *ст/Цг]от-0.3.

На всех размерах изделий допуск на изготовление меньше нормы точности Ôh < tôt,]. Общая степень деформации головки ео0 - 0,46*0.51 и меньше с,р„ • 0,6, ,

Для болтов класса прочности 6.8-10.9 используется заготовка диа-_ метром d8 - l,25dp. Технология.предусматривает калибровку торцев с высадкой технологической фаски при - 0,05*0,1и nt =4, выдавливание стержня под размер наружной резьбы с с2 - 0,2 и п2 -14'0,2 = 2,8, высадку цилиндрической головки с е31 - ¿>,49-0,5 и редуцированием стержня • при е32 - 0,15*0,20 при п3 - 0,5-5 - 2,5, далее отрезка головки при с4-0,1, снятие фаски и нарезка резьбы. Для болтов класса прочности 10.9 из стали 40Х рекомендуется закалка при 850 °С с охлаждением в масле и отпуск при температуре 400-420 °С при последующем охлаждении

на воздухе. Общее суммарное усилие с учетом коэффициентов динамичности на каждой операции равно Рк - 5830 dcT2. Использование запаса пластичности деформируемого металла головки <(гг - 0.48, стержня - 0,376 при ресурсе пластичности металла головки ti|rr ] - 0, 79 и стержня - 0,79, откуда относительный запас пластичности головки составляет 0,605 и стержня - 0,46. Общая степень деформации головки 0,55 и стержня 0,46 меньше предельной деформации 0,8. Для всех размеров изделий 3h < [Ôh].

На некоторых заводах при высадке болтов класса прочности 6.8 и 6,9 применяется заготовка диаметром (l,6*i,65)dp. Данная технология является модификацией предыдущей. На первом переходе проводится выдавливание стержня со степенью деформации Cj - 0,4 и nt-4, на втором -редуцируется стержень с деформацией е2 - 0,18 при п2 -15-0,18 = 2,7, на третьем - высаживается цилиндрическая головка с е3 - 0,45 и л3» 0,45•5 - 2,75, далее отрезка головки с е41 »0,1 и редуцирование стержня с е42 - 0,16 и п4 =0,16-15 = 2,4. Суммарная деформация металла головки, стержня и резьбы составляет 0,5, 0,5 и 0,58. Общее суммарное усилие с учетом динамичности равно Рк - 6273 d0Tz. Для всех размеров изделий1 допуск ôn меньше нормы [5h'L Использование запаса пластичности деформируемого металла головки равно т|гг - 0,56, и стержня - 0,52. Относительный запас пластичности головки равен 0,71 и стержня - 0,65. Повышение суммарного усилия на 10 % н главное снижение запаса пластичности более 20 % не позволяет данный процесс рекомендовать к использованию.

При безоблойной высадке изделий по методу Hatebur для классов прочности 5.6-10.9 на первом переходе осуществляется калибровка торцев со степенью деформации 11 - 0,1 и показателем nt-4, на ¿тором переходе высаживается предварительная.головка с деформацией е21 « 0,4 и п21-4,2 и редуцируется стержень с е2г - 0,25 и п22-15-0,25 - 3,75. На третьем переходе высаживается окончательная головка с с3 - 0,24 и п3-3,2. На последнем переходе калибруется головка при е4 j-0,1 и редуцируется стержень при е42 - 0,2 и n4 2 -0,2-15-3. Суммарная деформация головки, стержня и резьбы равна 0,6, 0,35 и 0,55 что меньше предельной деформации (0,8). Суммарное усилие штамповки с учетом коэффициента динамичности составляет 10200dctz и на 30-35 % превышает усилия при стандартной технологии. Использование запаса пластичности металла головки равно 0,45 и стержня - 0,386. При этом относительный запас пластичности головки составляет 0,52 и стержня - 0,5. Для всех размеров изделий 8h < [8h]. Эти данные прогнозируют высокие качественные показатели крепежных изделий, изготовленных по методу Hatebur. Поэтому, несмотря

на значительные силовые затраты, снижение расхода металла на 12*16 %, повышение'твердости боковой поверхности головок в 2*2,5 раза в4 сравнении с используемыми технологиями, позволяет рекомендовать данный способ для проиййодства крепежных изделий. .

Проведенная экспертиза качества изготовления винтов на двухудар-ных и многоударных четырехпозиционных автоматах показала, что суммарные степени деформации процессов не превышают пределы*? й деформации ^рвд"0-8-

В силовом отношении существующие технологические процессы мало чем отличаются от процессов изготовления болтов: на двухударных усилие Рк - (4400-4700) а012. на четырехпозиционных - Рк = 7590 йст2.

Использованный запас пластичности - 0,270-0,30 для двухударных автоматов и 0,52-0,56 для многопозиционных.- Однако относительный (равный 0,69) запас пластичности варианта высадки с выдавливанием стержня из заготовки диаметром (1,1*1,15)йр делает его менее предпочтительным, чем первый вариант с <13=с)р.

Э"спертиза применяемых технологий высадки винтов с внутренним шестигранником показывает, что силовые затраты составляют (7475-7865) с1ст 2, использованный запас пластичности 0,50^0,52 и стноси-. тельный запас пластичности - 0,63 у всех вариантов примерно одинаков.

Высотные допуски изделий 6,, меньше нормируемых значений [5|,].

Экспертиза существующих и предлагаемых технологических процессов производства гаек показала следующее. На метизных заводах гайки получают на пятипозиционных автоматах из заготовок диаметром (0,9^0,92)5. На. первой позиции калибруют торит и осуществляют наметку с с4 = 0,25 и П|=3,1, на второй производят предварительную игамповну головки с £г"0,3 и п;; =4, Б, на третьей позиции проводят доработку гайки с о3=0,25 "и п3=4,5. На четвертой позиции окончательно штампуют гайку с ее поворотом в инструменте для качественной обработки торцов с е4=0,25 и п4*4,5. На последней позиции прошивают отверстие под резьбу. Общая деформация 0,63 не превышает предельной деформации. С учетом коэффициентов динамичности суммарное усилие Рк »10800 <3Р2, использованный запас пластичности 0,59 и относительный запас 0,71. По нормам точности размеры изделий соответствуют ГОСТ.'

Метод ЦБКМ отличается тем, что штамповка шестигранника осуществляется на 3-й и 4-)Г позициях. В силовом отношении метод является более энергоемким Рк -11500 йр2, а в-качественном - такой же высокий использованный относительный запас пластичности - 0,71.. Метод, применяо-

мый на автоматах Nf-530, отымается от метода наших заводов несколько большими абсолютными деформациями на перехода) до 0,3*0,35, поворотом полуфабриката на 3-ей позиции и меньшей деформацией на 4-й - при калибровке. Силовые затраты процесса 10850 dpz, использованный относительный запас пластичности также высок - 0,71. По нормам точности размеры изделий соответствуют ГОСТ.

При усовершенствованном совместном способе ВНИИМЕТИЗ-МВМИ применяется заготовка d3=l,05S. На втором переходе производится редуцирование головки с ЕгО, 34 и пг =4,08. Доработка профиля осуществляется на третьем переходе? при калибровке и на четвертом с кантовкой и окончательной штамповкой гайки при с4-0., 25 и п. -5. Силовые затраты способа составляют 11130 dp2, но относительный использованный запас пластичности снижается до 0,67.

Метод National отличается от способа метизных заводов тем, что на четвертой позиции производится прошивка отверстия, а на пятой - калибровка гайки. Из-за этого силовые затраты процесса возрастают до 12140dp2. При этом относительный использованный запас пластичности ос-' тается таким же - 0,71. •

Было установлено, что энергорасход, относительный использованный запас пластичности и величина допуска на изделие в значительной мере зависят от реакции системы - возникающего коэффициента динамичности. При приближении к границе податливости, когда коэффициент динамичности увеличивается до (l,65fl,7) использованный запас пластичности превышает ресурс, допуск 5h намного превышает норму точности, а возросшее усилие штамповки приводит к выходу из строя оборудования. Таким образом, при оптимизации технологического процесса последовательно определяются технологические условия процесса и вызываемые этим процессом реакции автомата. Затем вновь "определяется обратная связь автомата и' технологии в отношении качества метизов. После чего процесс повторяется до установления оптимальной технологии.

Заключительным моментом оптимизации технологии является контроль устойчивости выбранной системы с помощью критерия Найжвиста-Михайло-ва. С этой целью система рассматривается как два последовательно действующих звена - технология и оборудование, каждое из которых также состоит из двух подзвеньев. Звено оборудования включает - главный вал и кривошипно-шатунную группу, технология - металл и сам процесс. При рассмотрении поведения главного вала на комплексной плоскости вычисляется передаточная функция Wt t (jw), связывающая перемещение вала со

- го -

скоростью ползуна. Далее рассчитывается передаточная функция У^О®), зависящая от связи скорости ползуна и угла поворота механизма. Общая передаточная функция первого звена, состоящего из двух последовательных звеньев, является их произведением И^-ИцЧ^г.

Второе звено представляется в виде двух параллельно действующих подзвеньев. Реологические свойства металла определяет уравнение

б+п&»Ее01+Впс0

при горячей деформации и трехчленное уравнение при холодной деформации. Используя данное условие^устанавливается между прочностными характеристиками и деформацией передаточное отношение на комплексной плоскости Щ1. При анализе технологического процесса детально рассматриваются основные технологические операции, применяемые при изготовлении крепежных изделий: осадка, обратное выдавливание, прямое выдавливание, высадка конической и сферической головок. Установленные характеристические зависимости между деформацией и усилием определяют их передаточную зависимость на комплексной плоскости И22. Общее передаточное отношение второго звена Щ равно . сумме И21+И22. Наконец, передаточное отношение всей технологической системы

V - Щ'Щ (23)

Анализ предложенной методики контроля устойчивости системы осуществлялся на примере быстроходной технологической системы с усилием 25 кН. Система проектировалась и изготавливалась с использованием полученных рекомендаций по выбору масс и их отношений, податливостей и их отношений, геометрии и кинематики оборудования, ее скоростных качеств, оптимальности технологического процесса при наименьшем коэффициенте динамичности, наибольшем запасе устойчивости и долговечности.

Проведенное с помощью ЭВМ исследование и построение передаточной функции оптимальной технологической системы усилием 25 кН показало на ^значительный запас ее устойчивости, а также правильность предлагаемой методики создания оптимальной стабильной технологической системы.

Во втором разделе рассматривается вопрос повышения технологических возможностей и интенсификации эксплуатационных параметров технологических систем.

Приведены исследования по совершенствованию работы фрикционных муфт и тормозов с применением вкладышей из ретинакса, позволяющих снизить динамические усилия в технологической системе.

В конструкции приводов узлов современных высокоскоростных автоматов используются различные виды механизмов. Проведенный анализ пока-

зал, что для разгрузки механизмов следует увеличить угол рабочего хода и соответственно уменьшить холостой угол.

Применяемый дезаксиальный кривошипно-шатунный привод не позволяет осуществить разность цикловых углов свыше 15°, при дальнейшем повышении разности цикловых углов резко возрастают нагрузки на направляющие и снижается устойчивость оборудования. Кулачковый привод<позволяет установить любую разность цикловых углов. Но существенным недостатком кулачковых механизмов является внесение в циклограмму работы оборудования погрешностей из-за неточности изготовления, монтажа и износа профиля. Для замыкания кинетической цепи высших пар требуются мощные силовые пружины, усилие которых сопоставимо с номинальной рабочей нагрузкой узла. Поэтому было предложено для расширения" технологических возможностей скоростных автоматов и повышения устойчивости их работы заменить кулачковый привод многозвенным. По заказу Минчермета, БНИИМЕ-ТИЗа, Череповецкого сталепрокатного завода, Московского завода "Пролетарский труд" был спроектирован и изготовлен новый гвоздильный автомат усилием до 30 кН и производительностью до 760 об/мин. Все приводы узлов данного автомата являются многозвенными. Привод узла высадки состоит из кривошипно-шатунного механизма с ходом, уменьшенным в четыре раза, и четырехзвенным приводом ползушки, перемещающейся вертикально в торцевой части ползуна и служащей для высадки головки и отбоя обрезанных гвоздей. Разработанная теория проектирования данных механизмов позволила изготовить принципиально новое устройство, отличающееся тем, что при повышенной скорости автомата до 760 об/мин и низком уровне коэффициента динамичности - 1,2 против 1,5-; 1,55 у серийной конструкции, развивает то же усилие.

Внедрение нового четырехзвенного механизма подачи позволяет стабилизировать его работу за сче? увеличения угла рабочего хода и уменьшения угла холостого хода. Разность циклового угла в 90° позволила повысить производительность оборудования на 20т25 %. Замена кулачкового привода многозвенным для узла зажима делает этот-силовой механизм менее подверженным возникновению незатухающих колебаний и тем самым способствует установлению повышенной производительности всего автомата.

Большое внимание уделяется работе механизма реза. Особенностьг гвоздильных автоматов является недорезка острия гвоздей из-за чего № готовых изделиях остается обсечка. Обсечка с острия удаляется в галто вочных барабанах при соударении гвоздей, но одновременно соударени несколько искривляет гвозди. Конструкция модернизированных ножей имее

специальный обламыватель. который не зависит от затупления режущих кромок и гарантирует полное удаление обсечки с гвоздей (а. с. Иг. 460924 от 08.04.75).

Длительные эксплуатационные исследования модернизированной конструкции гвоздильного автомата подтвердили основные принципы проектирования скоростного оборудования с многозвенными приводами. По решению Межведомственной комиссии данные'принципы получили признание. В системе Минстанкпрома на Хмельницком заводе КПО началось серийное изготовление гвоздильных автоматов с многозвенным приводом (серия А41). Проведенная совместно с ЦБКМ и заводами работа получила дальнейшее теоретическое и практическое развитие. Тек, для повышения устойчивости скоростных технологических систем разработана методика оптимизации цикловой диаграммы. Методика определяет лимитирующее звено, от стабильности работы которого зависит качество изделий. Для многопозиционных автоматов в качестве таких узлов применяются механизмы выталкивания и переноса. В соответствии с принципами построения оптимальной циклограммы, определяются наименьшие цикловые углы выталкивания или переноса, а затем связанные с ними цикловые углы других механизмов.

Для однопозиционных автоматов лимитирующим звеном является рез. Поэтому вначале вычисляется величина угла реза, а затем цикловые углы механизмов высадки, зажима, переноса, подачи. Для обеспечения надежной . •стыковки механизмов и полного затухания колебательных процессов, возникающих от действия технологической нагрузки, назначаются фазовые углы. Величины этих углов определяются неточностями изготовления деталей, передающих устройств, их монтажа и колебательными процессами. Полученные в работе формулы установили аналитические зависимости фазовых углов от типа конструкции, • динамических явлений и диссипативныл усилий. Созданная . методика получила экспериментальное подтверждение на ряде автоматов при стендовых и промышленных испытаниях.

Другим направлением стабилизации работы технологических систем является совершенствование методики уравновешивания механизмов. С этой целью была«исследована жесткость автоматов в горизонтальном сх и вертикальном су направлениях. Было установлено, что эти величины жесткос-тей не равны и в зависимости от конструкции автоматов колеблется в диапазоне 0,5 < С-сх/су < 1. Данный вывод позволил усовершенствовать существующие механизмы оптимального уравновешивания систем и в конечном счете повысить производительность - оборудования до 10 96, снизить на 10т15 % динамические нагрузки и до 10'% повысить долговечность работы

всей системы.

Комплексная проверка полученных результатов для гвоздильных автоматов проводилась в цехе Череповецкого сталепрокатного завода. Длительные испытания модернизированного гвоздильного автомата подтвердили установленные положения и эффективность методики проектирования оборудования с многозвенными приводами, которые отличают высокое качество изделий, повышение производительности до 25 %, снижение уровня шума до санитарных норм и устойчивая, стабильная работа оборудования без раз-, ладки инструмента при заданном ресурсе работы.

Исследование технологических возможностей серийных автоматов проводились на Череповецком сталепрокатном заводе для нормализации режима работы гвоздильного цеха. Данное оборудование изготовлено с многочисленными конструктивными недоработками, приводящими к несоответствию паспортных данных и реальных возможностей автоматов. Многочисленные поломки оборудования вызывали длительные простои, выпуск некачественных изделий и срывы производственных заданий.

Проведенная работа позволила стабилизировать работу Череповецкого гвоздильного цеха за счет установления технологического паспорта на оборудование, снизить простои оборудования на 10-15 % и повысить выход годного.

В строительстве и в промышленности начинает получать распространение гвозди из цветных металлов и биметаллов. К гвоздям из биметаллов предъявляются требования по прочности соединения основы (сердечника) и внешней-оболочки. С этой целью разработана аналитическая модель деформации биметаллической заготовки (рис.3).Из уравнения равновесия сил и геометрических соотношений, устанавливается зависимость для определения нормальных продольных 61 и контактных бп напряжений при деформации более прочной основы:

-(б^,, + Р^) + рбпаЕх (1 + - 0

При совместном решении с условием пластичности рбп - + бт, уравнение равновесия примет вид йЕ^/Т,, » йб}/ [рбт + б) (В - 1)], где В - 1 + Г;,^«! - константа уравнения. Решение уравнения позволяет определить продольное напряжение

В-1

В-1 ,

В

При оптимальной величине угла матрице и реализации на контакте слоев максимальных касательных напряжений, продольное напряженне равно

г*

Пс

Зб„

^к/зак _ !

Нормальное напряжение будет - 3(3, г

рбпс

,.0к/3(1к

3(}к

Ок -

+ 1

Из уравнения равновесия сил, возникающих в плакирующем сл

(б! - бпАМРх - -F.de! ,

1

где А

1 - р

1-(бк-ЮкГ расчитывают продольные напряжения

ик "к Ок2 ик

*2

& Ъва

г А-1 ■ Рп ' А- 1

61 * бтт 2 - - А

А ^ Рк

слоев

бп т • бт т

(А-1)

Из условия пластичности находим нормальные напряжения на контакте

А-1

2 — И'1

А

При равномерном распределении напряжений, константа А ^ 1, отлуда

<ак/ок акл\

р <- или р < -

(^/Ц*) + /Чбй) Ч/0к) + 0,33

Изменения отношения йк/0к от 0,2 до 1 вызывает изменение р от 0,'

до 0,75, В среднем р= 0,6(йк/0К), что и определяет величину нормально напряжений

п г _ Л пгм г,п 2,

бг

0,75(бк' /0к2)

1 - 1,33-

0,75-

Равенство нормальных напряжений на контактах слоев

Рбпс - бпТ

' приводит к уравнению 0,75(акгЛ)кг) 0,75(йкг/0кг)г Бк2 -

ц + 1, ЗЗд -

л г

(25)

(26)

бтс Йц рк/ЗНк •- 3-м . » И, (27)

Г йк бт0"

где й » — 0.75— - 3—

Результаты расчета коэффициентов вытяжки ц при различных параметрах биметаллической заготовки приведены на рис.4. Расчеты^использованы при проектировании технологии получения биметаллической проволоки для производства новых видов метизов.

Разработаны специальные способы получения длинномерных биметаллических прутков (а. с. 1363647 от 01.09.87) с повышенной прочностью соединения слоев (а.с. Мг. 1660903 от 08.03.91) для прессования проволоки (а. с. 1Чг. 902833 от 08.10.81).

Из опытной партии биметаллической проволоки, состоящей из стального сердечника и алюминиевой оболочки (АМгб), в гвоздильном цехе Домостроительного комбината N1 изготовлена партия специальных гвоздей. Проведенные испытания на соответствие полученных изделий существующим стандартам подтвердили высокое качество проволоки и биметаллических гвоздей.

Было установлено, что технологические параметры производства гвоздей соответствуют параметрам высадки гвоздей из обычных сталей. В результате аналитических и экспериментальных исследований установлены предельные относительные параметры гвоздей (1/с1) в зависимости от физико-механических свойств применяемых материалов

1/(1 < 1,48 (Е/бт)1/г.

Для стальных гвоздей 1/(3 <25, для гвоздей из алюминиевых сплавов 1/с1 <16,-7, для медных - 1/(1 <16,2. Для гвоздей из цветных металлов установлены предельные относительные размеры заготовок для высадки головок. Исследования подтвердили возможность стабилизации процесса изготовления гвоздей из цветных металлов и биметаллов на стандартных автоматах.

Проведенные испытания показали, что качество профилей изделий, изготавливаемых на автоматах, в большой мере зависит от усилия высадки. Для отработки силовых параметров безоблойной штамповки проведено теоретическое исследование напряженно-деформированного состояния процесса методом линий скольжения. Разработанная математическая модель позволила установить связь между точностными параметрами заполнения граней и ребер головок (гаек) и усилиями штамповки. Проведены расчеты усилий штамповки при полном заполнении ребер и-граней головок с различными углами ф (рис.5). Для четырехгранных головок относительное

давление заполнения граней без упрочнения материала не превышает 6,49бт и для шестигранных - 4,69бт, при этом средние давления штамповки соответственно равны 2,94бт и 2,66т. С учетом упрочнения материала среднее давление возрастает до 3,7бт для шестигранной головки и 4,8бт для четырехгранной головки. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили предложенные технологические режимы для качественного оформления граней и ребер крепежных изделий.

Исследования по разработке технологии производства специальных видов крепежных самосверлящих самонарезающих винтов (ССВ) и дюбелей позволили создать технологию и оборудование для формовки ССВ на двух-и одноударном автоматах. В процессе исследований уточнялись параметры острия ССВ. Для этого определялась наибольшая прочность острия Р1 "брмах (й) .и усилие прокалывания листа Рг-ябт0БгФ2 (о(). Оптимизация этих параметров проводилась представлением Р, и Р2 в виде скалярных и векторных величин. При равенстве скалярных величин вычисляется отношение бтП/брМах и после его оптимизации определяется угол с^ - 55°. При векторном представлении усилий, оптимизация результата приводит к углу «2- 40°. Действительный результат лежит между полученными значениями и вычисляется как средняя величина между геометрическим, квадратичным и среднеквадратичным их значениями!

Экспериментальнгт проверка результатов проводилась на дюбелях диаметром 3,45, 4,3 и 5,0 мм при углах острения от 30°до 60° при прокалывании стальной (бв < 560 МПа) и алюминиевой (бв < 490 МПа) лент. Анализ полученных результатов подтвердил теоретические исследования -минимальные усилия прокалывания и наибольшая прочность винта определялась углом острения в 35т45°.

Для проектирования формующего инструмента были определены технологические усилия штамповки осесимметричного профиля и выдавливания перьев винтов.

В соответствии с технологическими параметрами и выбранным маршрутом спроектированы и изготовлены штамп и механизм подачи заготовок с последовательно действующими шиберным и роторным питателями. После оформления острия винта полуфабрикат поступает в накатной автомат и на термообработку. Внедрение автомата осуществлено на Московском заводе "Пролетарский труд". На конструкцию получено а.с.N101600 от 07.11.83.

Дюбели - это новый вид крепежа, который получил широкое распространение в современном строительстве и при креплении специальных металлических конструкций к бетонным основаниям.

Производство дюбелей на метизных заводах осуществляется на выса-. дочных и острильных автоматах. Острильные автоматы отличает низкая производительность (до 15 шт/мин) и невозможность острения деталей из высокоуглсродистых сталей. По заданию Минчермета, ВНИИМЕТИЗа и Московского завода "Пролетарский труд" реконструирован автомат модели А.1013 с увеличением производительности в три раза. Повышение производительности достигалось за счет разделения потока заготовок на два и сокращения холостого хода подающих устройств. Когда заготовки первого потока находятся на рабочей позиции секторного питателя, заготовки второго потока уже размещены на второй промежуточной позиции. Обработанные заготовки выводятся из автомата, а заготовки второй позиции перемещаются на рабочую для формирования острия. Таким образом заполнение рабочей позиции происходит без затрат времени, что и повышает производительность автомата. Предложенный проект модернизации острильных автоматов осуществлен ВНИИМЕТИЗом совместно с МВМИ на Магнитогорском металлургическом заводе.

При создании специальных видов крепежа и повышении твердости их рабочих поверхностей требуется интенсификация процесса редуцирования. Интенсификация ограничивалась условием того, что максимальное давление не превышало 80 % от сопротивления пластической деформации. В этих условиях проанализировано влияние технологических параметров на величину давления редуцирования. Установлены режимы максимальных степеней деформаций ц для однопереходных процессов в зависимости от диаметров изделий. • •

Интенсификация процессов редуцирования при однопереходных процессах позволяет повысить степени деформации для упрочняющихся металлов более чем на 10 % и на 30+40 % для малоупрочняющихся металлов.

При многопереходных процессах интенсификация режимов определяет технологический маршрут. При проведении редуцирования на различных этапах следует соблюдать равенство усилий. В случае редуцирования в один переход требуется постоянное снижение усилий от наименьшего размера изделия к наибольшему, что позволяет увеличить обжатия металла на 9Я2 % и соответственно повысить эксплуатационные свойства крепежных изделий.

.В третьем разделе диссертации приведены основные зависимости по созданию базы данных САПР высокопроизводительной и устойчивой, технологической системы для производства качественных крепежных изделий. Базу данных отличают условия стабильного воспроизводства метизных изделий с

высоким качеством и в соответствии с классом прочности, применение оптимальных технологий на оборудовании, разработанном с наибольшей производительностью, обеспечение эксплуатационной надежности автоматов при гарантированном сроке службы.

В работе поэтапно рассмотрены задачи САПР. На первом этапе базу ' данных САПР определяют данные технологических процессов с указанием маршрутов, величин деформаций, показателей роста усилий, технологических нагрузок по переходам, использованных запас&й и ресурсеа пластичности для высадки стержневых и гаечнщ' крепежных изделий. Проводится экспертиза применяемых технологических процессов и на ее основе предлагаются зависимости для проектирования оптимальных технологий.

На этом же этапе используются зависимости для проверки технологической системы на устойчивость по коэффициентам запаса прочности, по отношениям частот вынужденных колебаний к собственным, коэффициентам динамической устойчивости по отношению к границе неустойчивости на этапах роста и сброса нагрузки при формообразующих и разделительных операциях.

В заключение приводятся нормативные зависимости общего запаса устойчивости системы по критерию Най.-;квиста-Михайлова.

На втором этапе гоздания базы данных САПР устанавливаются основные параметры технологической системы по величине номинального усилия Рк: размеры выпускаемых крепежных изделий, производительность, мощность привода, масса оборудования, габариты, размеры главного вала, ползуна, станины, величины и параметры механизмов реза, подачи, зажима, переноса, податливость системы и допустимые допуски точности.

На третьем этапе используются зависимости для проектирования циклограмм взаимодействия механизмов, формулы цикловых и фазовых углов.

На четвертом этапе осуществляются заключительные расчеты по оптимизации технологической системы и функциональных механизмов, включая узлы подачи, реза, зажима, выталкивания, узлы включения и тормогения, подшипниковые опоры.

Разработанная методика проектирования технологических систем позволила создать оптимальйый технологический процесс производства высококачественных крепежных изделий, обеспечивающую сокращение расхода металла, энергоресурсов, повышение служебных характеристик изделий и производительности оборудования.

ОСНОВНЬЕ ИТОГИ И ВЫВОДЫ

1. В результате комплексных экспериментальных и теоретических исследований установлено, что для производства крепежных изделий заданного класса прочности высокого качества при наивысшей производительности автоматов и их стабильной работе следует рассматривать технологии изготовления и применяемое оборудование в виде единой технологической системы, которую отличает:

1.1. применение оптимальных технологических процессов с наименьшими суммарными равнораспределенными нагрузками при показателе роста усилий не превышающих 5 и значительным запасом пластичности деформированного металла изделий,

1.2. применение автоматов для объемной холодной штамповки в соответствии с разработанными рекомендациями по силовым и другим параметрам, определяющим устойчивость работы оборудования при стабильном воспроизведении технологических процессов изготовления качественных крепежных изделий.

2. На основе анализа динамических характеристик режима работы технологической системы разработана математическая модель, включающая:

2.1. определение конструктивных размеров основных узлов и рабочих деталей в зависимости от номинального усилия автомата,

2.2. величины приведенных поступательно движущихся сосредоточенных масс и моментов инерции вращающихся масс,

2.3. величины и характер изменения технологических нагрузок для формообразующих и разделительных операций, также функциональных нагрузок и их зависимости от номинального усилия,

2.4. величины приведенных скоростзй, ускорений системы, статических прогибов и скоростей их изменения, времени осуществления технологических операций в зависимости от номинального усилия,

2.5. величины приведенных оптимальных податливостей системы, состоящих из изгибных и крутильных податливостей валов, их опор, стыков, станины, шатуна с учетом перерезывающих сил, наличия зазоров в сочленениях и нелинейности податливости элементов,

2.6. величины податливостей крепежных изделий в процессе операций обработки, расчитанных и экспериментально проверенных; для основных процессов высадки цилиндрических, конических, сферических, потайных и других форм головки при сблойных и безоблойных способах производства,

2.7. величины теоретически обоснованных параметров управления ка-

честоом крепежных изделий, сведенных к расчету технологических режимов безоблойной формовки головни изделия методами высадки и редуцирования, что позволяет снизить расход металла на 10-15 % и повысить ресурс пластичности на 15 %. Для отработки основных параметров процессов разработаны аналитические зависимости расчета технологических усилий вы-' садки головок разных форм,

2.8. величины ограничений к выбору технологических процессов производства. крепежа и их ранжировки по выбору исходной заготовки, материала, термообработки, по силовым, Яесткостным и диссипативным свойства;.!.

3. Комплексные исследования, проведенные на модели, показали, что устойчивость технологической системы, стабильность воспроизводства качественных крепежных изделий заданного класса прочности с отсутствием несплошности металла в виде трещин и разрыва волокон деформируемого металла зависит от нескольких факторов:

3.1. оптимизации технологического режима штамповки, снижения суммарных усилий, применения нежестких технологических процессов высадки и редуцирования шестигранных профилей головок с показателем напряженного состояния менее 2-2,5.

3.2. реактивных и диссипативных свойств автоматов, проявляющихся в снижении динамических усилий от технологической нагрузки и гашении вынужденных и собственных коле'баний, значительно понижающих качественные характеристики крепежных изделий, особенно показателя использования ресурса пластичности.

4. На основании исследований динамических, процессов в режиме собственных колебаний на модели

4.1. установлены величины собственных колебаний основного и высших тонов, величины начальных пиковых динамических нагрузок, прогибы и скорости прогибов, коэффициенты динамичности при постоянной и переменной податливости системы,

4.2. показано, что нелинейность податливости системы, достигающая 40 Я По ходу ползуна, увеличивает собственные колебания основного тона да 10 %, а второго тона - до 60 % у автоматов усилием до 0,5 МН и соответственно до 5 Ж и 20 % у автоматов свыше 0.5 МН.

Указанная причина непостоянства податливости приводит к самопроизвольной раскачке системы, самопроизвольному изменению уровней прогибов главного вала системы и снижению качества изделий.

4.3. установлено, что снижение порога неустойчивости системы при

свободных колебаниях достигается за счет применения рекомендуемых размеров и соотношений диаметров главных валов, увеличения длины шатуна, снижения отношения податливостей бг,/бгг до 6 и установления величины основной податливости до 1,55/Е(Рк) для систем усилием менее 0,5 МН и до 1,35/E(PK)1/Z - для систем усилием свыше 0,5 МН. Для снижения влияния реактивных параметров на качество производимых изделий в режиме свободных колебаний рекомендуется установление следующих величин распределения масс системы т, /шг < 1,2.

5. На основании исследований динамических режимрв работы технологической системы при вынужденных колебаниях:

5.1. Установлено, что при росте технологической нагрузки при Формообразующих операциях коэффициент динамичности зависит от показателя роста усилия и величины усилия особенно для систем с номинальным усилием Рк менее 0,8 МН и п=6.

Для снижения коэффициента динамичности Кг <1,6 отношение величин податливостей Sj, /0;-? и масс rai(m3)/ffl2 должны быть ограничены следующими зависимостями '

3<ö) 1 /öjj<7 и kij (m3)/tib<l,2

Предельная по устойчивости системы величина коэффициента динамичности Kj<1,7 ограничивает возможности увеличения производительности систем в зависимости от номинального усилия: для систем с Рк <0,5 МН допустимое увеличение производительности составляет не более 20 %, для систем с Рк>0,5 МН запас производительности не .превышает 5Н0 %.

5.2. Установлено, что коэффициент динамичности возрастает до 2 и более при этапах сброса нагрузки в системе , что исключает ее эксплуатацию при зазорах в главных валах более 0,10 см.

При разделительных операциях снижение коэффициента динамичности ниже 1,6 достигается соответствующим подбором отношений 5ц/8гг <5. Точно также снижается величина асимметрии нагружения рабочих деталей, проявляющаяся в разноименных знаках напряжения при росте и сбросе технологической нагрузки.

6. На основании экспериментальных, расчетных и статистических исследований установлены критерии устойчивости технологической системы

Общая устойчивость технологической системы при производстве изделий высокого качества оценивается приоритетным параметром, величина которого определяется стандартным рядом усилий системы, и приоритетными ограничениями по точности, прочности, долговечности и запасу по резонансу.

7. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований проведена работа по экспертизе и оптимизации технологически х процессов изготовления крепежных изделий на автоматах. С этой целью разработаны комплексные критерии управления качеством продукции при высадке болтов, гаек, винтов и других метизных изделий в соответс- ' твии с их классом прочности, нормам точности, использованным ресурсом пластичности, запасом пластичности, равнопрочностью элементов изделий и устойчивостью технологической системы.

Предложена методика осуществления контроля правильности выбора оптимальной технологической системы с помощью критерия' Михайлова-Най -квиста.

8. Для повышения технологических возможностей и эксплуатационных параметров технологических систем разработана методика проектирования приводов с использованием многозвенных механизмов, оптимизации построения циклограмм и уравновешивания вращающихся масс. Данная методика была опробирована на опытных образцах гвоздильных автоматов А4113М, изготовленных и испытанных в производственных условиях Череповецкого сталепрокатного завода. Автоматы отличает качественное изготовление гвоздей при повышении производительности до 40 %, уменьшение динамического режима работы на 30-40 36, уменьшение хода ползуна в четыре раза. Результаты работ.широко опубликованы в литературе и нашли применение в создании гвоздильных автоматов с многозвенными механизмами. На конструкцию ножей гвоздильных автоматов, обеспечивающих полное отделение заусенцев от гвоздей, получено авторское свидетельство N460924.

9. На основании комплексных исследований технологических параметров, а также режимов работы гвоздильных автоматов в.цехе Череповецкого сталепрокатного завода разработаны технологические паспорта на номенклатуру гвоздей, изготовляемых на автоматах в соответствии с потребным усилием, динамикой работы и точностными показателями. Проведенная работа обеспечила устойчивую работу всего парка автоматов цеха, уменьшила простои цеха на 10 %, повысила производительность на 15 % и улучшила качество гвоздей.

Проведенный теоретический анализ позволил установить зависимости для расчета усилий высадки гвоздей с плоской и конической головками и их динамическое усиление, связанное с работой гвоздильных автоматов обычного и модернизированного исполнений.

10. Для расширения технологических возможностей автоматов и повышения качества выпускаемых метизных изделий:

10.1. разработаны теоретические зависимости для установления усилий прессования качественной, без расслоений биметаллической проволоки, состоящей из стальной основы, алюминиевой или медной оболочки, а также для основы из алюминия или меди и стальной оболочки. На способы повышения качества соединения основы : с оболочкой и инструмент получены 'авторские свидетельства NN 1363647, 1660903, 2887653.

10.2. установлены оптимальные технологические параметры безоблой-ной штамповки многогранных крепежных изделий на базе аналитического решения задачи о затекании металла в труднодоступные' полости головок. Внедрение этих разработок на МММЗ повысило качество изделий и сократило расход металла на 8*12 %.

10.3. На заводе "Пролетарский труд" освоено производство самонарезающих самосверлящих винтов на разработанных в МВМИ высадочных автоматах. На конструкцию инструмента получгно авторское свидетельство N101600.

10.4. Проведена модернизация острильного автомата мод. АЮ13 для производства дюбелей, позволяющая повысить производительность оборудования в 3 раза.

11. Полученные при комплексных исследованиях результаты работы в виде разработки оптимальных малоотходных технологических процессов и высокопроизводительного динамически устойчивого оборудования для производства крепежных изделий высокого качества и без нарушения сплошности деформируемого металла нашло применение на метизных заводах отрасли Станконормали, "Пролетарском труде" (г.Москва), Череповецком сталепрокатном заводе, Магнитогорском метиэио-мсталлургическом заводе, Магнитогорском калибровочном заводе, а также на эаводах-изГотовителях и в научно-исследовательских и проектных институтах. Полученные результаты использованы в разработанной базе данных для САПР оптимальной технологической актсмы в виде параметров технологических операций и ав- , томатов для производства крепежных изделий.

12. Экономический эффект от внедрения результатов работы в промышленности составил более 4 млн. рублей ( в ценах до 1990 года).

Рис!. 1. Очаг пластической деформации при редуцировании голосок стержневых крепежных изделий.

Рис. 2. Физическая модель технологической системы.

Рис. 2. Схема напряжений при прессооаним биметаллической проволоки.

У 20

15

10

5 0

• о 0,2 0,4 0,6 0,8 ^с

Рис.4. Зависимость коэффициента вытяжки от отношения . сопротивлений пластической деформации.

в?

10 8 в

4

2 О

О 20 40 60 ф,

/

/

Рис. 5. Зависимость усилия штамповки от величины угла затекания металла.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:■

1. Кохан Л. С., Сапко А.И., Жук Л. Я. Механическое оборудование заводов цветной металлургии, ч. 2.: Учебник для вузов. -М.: Металлургия,1989.-328с. ,

2. Королев А.А.,' Навроцкий А.Г., Вердеревский В.А., Кохан Л.С., Соколова 0.В.Механическое оборудование по обработке цветных металлов.: Учебник для вузов.-М.: Металлургия, 1989.-624с.

3.Кохан Л. С., Навроцкий А. Г. Механическое оборудование цехов по производству цветных металлов.: Учебное пособие для вузов.М.: Металлургия, 1985.-312с.

4.Холодная объемная штамповка: Справочник под ред. д. т. н. Навроцкого Г. А. - М.: Машиностроение, 1973.-425с.

5. Ковка и штамповка: Справочник т.3. Холодная объемная штамповка.Под ред. д. т. н. Навроцкого Г. А. - М.: Машиностроение, 1987.-384с.

6. Ковка и штамповка: Справочник т. 1. Материалы и нагрев. Оборудование. Ковка. Под ред. Семенова Е. И. - М. Машиностроение. 1985.-568с.

7.Комплексная механизация и автоматизация метизных цехов. /Кохан Л.С.-М.: Металлургия,1983. -96с.

8. Совершенствование производства метизов. /Кохан Л. С., Заславский С.Г.-М.:ИНМАРК0,1993.-115с.

9. Механизация и автоматизация производства крепежных изделий./Кохан Л. С., Потапов В. И. -М.: НИИМАШ, 1976. -75с.

10. Система диагностики металлургического оборудования (вибро- и тепло-диагностика) .Черметинформация./Кохан Л.С. - М.; 1991.-24с.

11.Расчетные параметры системы диагностики кузнечно-прессовсго оборудования. /Кохан Л. С. Дурило А. В. - М.:ВНИИТЭМР, 1991.-64с.

12. Прогрессивная технология изготовления крепежных изделий./ Ромаиов А.П., Ригмант Б. М., Кохан Л. С., Патрикеев Г. Ц.. Гончаров U.M. - М.: НИИМАШ. 1973. -38с.

13.Повышение надежности и долговечности автоматов для холодной объемной штамповки при их проектировании и эксплуатации. /Кохан Л. С.,Навроцкий Г. А., Потапов В. И. -М.: НИИМАШ, 1973. -102с.

14.Оценка долговечности муфт и тормозов прессов на основании стендовых испытаний./Власов В.И., Кохан Л.С,- Воронеж:ЭНИКМАШ,1967.-105с.

15.Технология и оборудование для объемной малоотходной штамповки. /Кохан Л.'с. .Курило A.B. - М.: ВНИИТЭМР, 1985.-53с

16.Система автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП) холодной листовой штамповки. /Кохан Л.С. .Курило A.B. -

М.:ВНИИТЭМР, 1988. -56с.

17. Повышение надежности и долговечности муфт и тормозов кузнечно-прес-соеого оборудования при их модернизации. /Власов В. И.. Кохан Л. С.

М.: ГОСНИ^И., 1966. -21с.

18. Высокопроизводительное оборудование для производства гвоздей./Королев A.A. .Кохан Л.С.,Киреев И.Н.,Курило A.B. - М.:Черметинформация, 1971.-38с.

19.Высокопроизводительные холпцновысадочные прессы-автоматы./Кохан Л. С.. Киреев И. Н.. Ригманг Б. М.. Курило 4. В. - М.: ГОСНИТИ. 1972. -34с. 20.0 работе фрикционных узлов кривошипных прессов в автоматических линиях /В. И. Власов, Л. С. Кохан //Вестник машиностроения.-1964, N 2.- с. 4650.

21. Выбор оптимальной формы фрикционной вставки для однодисковых муфт и тормозов/В.И. Власов ,Л.С.Кохан//КШП -1964.,N 12.-с.32-35.

22. Определение работы трения дисковых муфт и тормозов кривошипных прессов/В.И. Власов , Л.С.Кохан//Известия вузов. Машиностроение -1965, N 3.-с. 33-35.

23.К расчету фрикционных узлов кривошипных прессов со вставками из ретинакса/В.И. Власов ,Л.С.Кохан//Вестник машиностроения-1965., ,N 4-с. 26-30.

24. Надежность работы муфт и тормозов кузнечных маиин/В.И. Власов Л. С. Кохан//Сб. трудов МВМИ - М. .-Металлургия, вып.7. 1968.-с. 181-163.

25. Расчет вкладышей фрикционных узлов кривошипных прессов./Л. С. Кохан //Вестник машйностроения-19бЬ., N 9.-с. 52-54.

26. Закономерности энергетического износа фрикционных материалов, работающих в муфтах и тормозах кузнечных машин./Л. С. Кохан //Известия вузов. Машиностроение.-1966. ,N 8.-с. 29-34.

27. Колебательный и абразивный износы/Л.С.. Кохан, Г. А. Кульман //Труды МИРЗиА, вып. 98, 1969.-с. 172-174.

28. Исследование режимов работы гвоздильного автомата А714/Г. А. Навроцкий, Л. С. Кохан//Сб.трудов "Современные конструкторские направления в конструировании кузнечно-прессовых и литейных малин, дальнейшее совершенствование и освоение новых типов оборудования в 1969-1975гг."-Вороне*: ЭНИКМАШ, 1969.-с. 230-235.

29. Исследование силового режима работы и кинематики холодновысадочного автомата AI920/ Л. С. Кохан, Г. а. Навроцкий, С.Н. Позняков // Сб. трудов "Современные конструкторские направления в конструировании кузнечно-прессовых и литейных машин, дальнейшее совершенствование и освоение

новых типов оборудования в 1969-1975гг. "-Воронеж:ЭНИК--

МАШ.1969.-с.235-238.

30.Частичное уравновешивание кривошипного механизма/Л. С. Кохан, Г. А. Кульман//Труды МИРЭиД, вып. 38, 1969. -с. 148-150.

31.Колебательный и абразивный износ материалов/Л. С. Кохан, Г. А. Кульман //Труды МИРЭиМ, вып.38. 1969.-с.150-155.

32. Расчет устойчивости невысоких станин быстроходных прессов-автоматов/ Л.С.Кохан//Труды МВМИ. - М. : Металлургия, вып.7. 1968. -с. 177-179.

33.Проектирование оптимальных противовесов кривошипно-шатунного механизма автоматов/Л. С. Кохан// Труды МВМИ. - М. : Металлургия, вып.7. 1968.-с.179-181.

34.Динамическая устойчивость горизонтальных прессов-автоматов/Л.С.Кохан //Труды МВМИ. - М. : Металлургия, вып. 8,1969. -с. 233-237.

35. Особенности расчета опор главных валов автоматов/Л. С. Кохан, М. С. Пет- . ров//Труды МВМИ. - М. : Металлургия, вып. 8,1969.-с. 237-242.

36.Исследование технологического и силового режима штамповки шариков на автоматах модели А148/Л.С.Кохан, A.B.Курило, Г.А.Кульман //Труды МИ-РЭиА, вып. 48. 1970.-с. 129-136.

37.Динамическая прочность коленвалов горизонтальных автоматов при крутильных колебаниях/Л. С. Кохан, Г.À.Кульман, А.В.Курило //Труды МИРЭиА, вып. 48, 1970.-с. 140-144.

38.Изгибная прочность рабочих деталей гвоздильного автомата А4113 / Л.С.Кохан, А.В.Курило. O.A.Луговой, Г.А.Кульман //Труды МИРЭиА. вып. 48.1970. -с. 136-140.

39.06 определении прочности чугунной станины пресса-автомата А714/Л.С.Кохан, В. С. Солодянников// Кузнечно-прессовое и литейное оборудование. - М. : НИИМАШ, вып. 2,1966; -с. 3-7. .

40.0 надежности работы распределительных валов пресса-автомата А714/Л.С.Кохан, В. С. Солодянников//Кузнечно-прессовое и литейное оборудование. - М. : НИИМАШ, вып. 2,1966. -с. 7-9.

41. К выбору оптимальной массы и формы противовесов горизонтальных прессов-автоматов/Г. А. Навроцкий, Л. С.Кохан//КШП. - 1968., N 10.-с. 27-29..

42. Исследование механизма переноса многопозиционного автомата/Г. А. Навроцкий, С. Н.Позняков, Л. С. Кохан//Сб. трудов МАМИ (тезисы докладов), 1970. -с. 165-168.

43. Изменение изгибающего момента на коленчатом-.валу у высокоскоростных автоматов / Л.С.Кохан, A.B. Курило // Кузнечно-прессовое машинострое-ние-М. : НИИМАШ,, вып. 1. ,1971. -с. 3-0.

44. Определение оптимальных рабочих углов циклограммы механизмов выталкивания и переноса/Г. А. Навроцкий, Л. С. Кохан, С. Н. Позняков//Труды МВМИ. -М.:Металлургия,N 11.,1971; -с.251-254.

45.Изгибная устойчивость главных валов горизонтальных автоматов/Л. С. Кохан//Труды МВМИ. М.: Металлургия, N 11., 1971.-с. 256-258.

46. Уточненная методика расчета опор скольжения автоматов/Л. С. Кохан //Труды МВМИ.-М.:Металлургия, N11, 1971.-с.258-261.

47.К прочности коленчатых валов горизонтальных автоматов при режиме крутильных колебаний/Л. С.Кохан,А.В.Курило//Труды МВМИ. -М.: Металлургия. N11, 1971.-с.554-256.

48.Модернизация механизмов высадочного пуансона и инструмента однопо-зиционных холодновысадочных автоматов/Л.С.Кохан, Г. П. Патрикеев, А.В.Курило, В.Н.Жихарев //Сб."Прогрессивные процессы, штампы и оборудование для холодной и горячей штамповки",МДНТП,1971.-с. 216-222.

49. Особенности расчета коренных опор горизонтальных прессов-автома-тов/А.Г.Навроцкий,Л.С. Кохан//Вестник машиностроения, N 7,1971.-с. 39-40.

50.Технологические параметры пресса-автомата А148/Л.С. Кохан, В. А. Перси-янцев, А. В. Курило//Труды МВМИ.-М.: Металлургия, N 2, 1972.-с. 352-354.

51. Расчет главных валов холодновысадочных автоматов/Л. С. Кохан, А. В. Ку-рило//Труды МВМИ.-М.: 1'тгаплургия, N 2, 1972.-с. 315-319.

52. Пути совершенствования механизма реза холодновысадочных автоматов /Л. С. Кохан, В. А. Персиянцев, В. Н. Кихарев, Г. П. Патрикеев //Труды МВМИ. -М. -.■Металлургия, N 2, 1972.-с.313-315.

53. Некоторые вопросы модернизации гвоздильных автоматов/Б. И.Горохов, Л. С. Кохан, А. В. Курило//Груды МВМИ.-М.: Металлургия, N 2,1972,- с.404-406.

54. Совершенствование конструкции холодновысадочных автоматов/Л. С. Кохан, Г. П. Патрикеев, А. В. Курило//Тезисы докладов научной конференции МВМИ. -М.: Мос*за, 1972. -с. 138-139.

55. Модернизация механизма высадки гвоздильных , автоматов/Л. С. Ко-хан, Г. А. Кульман, Г. П. Патрикеев//Труды МИРЭиА, вып. 68, 1973.-с. 180-183.

56. Расчет устойчивости главного вала шарикового автомата/Л.С. Кохан, А. В. Курило, Г. а. Кульман//Труды МИРЭиА, ■ вып. 38, 1969. -с. 183-188.

57.Методика построения циклограммы холодновысадочного автомата/Г. А. Навроцкий, Л. С. Кохан, С. Н. Позняков, Э. П.Луговой, Л. Б. Гипп//КШП,N 4. 1973.- с. 26-30.

58. Интенсификация работы современных быстроходных прессов-автоматов /Л. С. Кохан, Б.VI. Потапов, А. В. Курило //Кузнечно-прессовое машинострое-

ние. вып. 3, 1974.-с. 1-7.

59. Исследование нагрузок и кинематики механизмов переноса многопозиционного пресса-автомата А1920/А. Г. Навроцкий, Л. С. Кохан,С.Н.Позняков, В.М.Назин//Кузнечно-прессовое машиностроение.-М.¡НИИМАШ, вып. 1,1970. -с. 33-37.

60.Выбор рациональных механизмов подачи проволоки одноударных холодно-высадочных автоматов/Л. С. Кохан, Г. П. Патрикеев//Сб. МДНТП, 1974.-с.92-96.

61.Увеличение стойкости инструмента на автоматах/Л. С. Кохан, Г. А.Кульман, А.В.Курило//Труды МИРЭиА "Экология и безопасность труда в радиоэлектронике" .-М., 1977. -с. 127-131.

62.Пути снижения уровня шума до безопасных норм на холодновысадочных автоматах/Л. С.Кохан, Г. А. Кульман, Г. П. Патрикеев//Труды МИРЭиА "Экология и безопасность труда в радиоэлектронике".-М., 1977.-е.134-137.

63.Применение многозвенных механизмов в одчопозиционных холодновысадочных автоматах/Л.С.Кохан, А. Г. Навроцкий, Г.П. Патрикеев//Сб. "Пути совершенствования технологии холодной объемной штамповки и высадки".Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции.-ОМСК, 1978.-с. 96-100.

64.Повышение надежности работы коленчатых валов автоматов для холодной объемной штамповки при свободных изгибных колебаниях/Л.С.Кохан, А. Г. Навроцкий//КШП, N 5.- 1978.-с. 31-34.

65.Современные способы образования фасок/Л. С. Кохан, А.Г.Навроцкий, Г.П.Патрикеев//Технология производства, научная организация труда и управления, вып. 12,-с. 16-17Н&79

66.Повышение качества крепежных изделий/Л. С Чохан//Сб. "Совершенствование процессов объемной штамповки".-МДНТП, 1980.-е. 179-163.

67.Производство самосверлящих, " самонарезающих винтов/Л. С,Кохан, А. Г. Навроцкий, Ю. В. Ледков, Д. Б. Дельгадо, Л. В. Кисилева//Технология, организация и экономика машиностроительного производства.- М.: НИИМАШ, вып. 5.1981.-е. 2-4.

68.Совершенствование методов безотходной штамповки крепежных изделий/И. И. Недовисный, В. И. Мскринский. Л. С. Кохан, Б. М. Ригмант, И. К. Сорокин //Сб."Обработка давлением (технология и оборудование)", вып.7.-1981.-е. 14-17.

69. Технологические параметры безоблойной высадки крепежных изде-. лий/Л.С.Кохан//Технологип, организация и экономика машиностроительного производства. - М.: вып. 9,1982.-с. 4-6.

70.Определение режимов редуцирования для упрочняющихся и неупррчняю-

щихся металлов /Л. С. Кохан, А. А. Ногинов, Ю. А. Захаров, В. Н. Стасен-

ко, А.'Н. Ляльков, И. В.Гришин//Технология, организация и экономика машиностроительного производства.-М.:вып.1,1985.-с.7-9.

71. Совершенствование технологии изготовления крепежных изделий/Н. Д. Лу-. кашкин, В.П.Ким,Л.С.Кохан//Информационный сборник, вып. 3., 1989. -с. 8-10.

72. Пластическое течение слоев при деформации двухслойных паке-тов/Н. Д. Лукашкин, Л.С.Кохан,А.П. Борисов//Информационный сборник. вып. о. 1989. -с. 4-6.

73. Автоматические линии для холодной высадки болтов и гаек/Л. С. Кохан, А. Г. Навроцкий//КШП., N8,1989.-0.34-37.

74. Особенности безотходной штамповки крепежных изделий/Н. Д. Лукашкин, Л. С. Кохан, А.Г.Навроцкий,В.П.Ким//Сб. "Прогрессивные технологические решения".- М.:ВНИИТЭМР,вып.3. ,1990.-е. 10-18. ,

Авторские свидетельства на изобретения:

460924, 902883, 1363647, 1660903, 1363641

Автор' ji/Ц^А""» Кохан Л. С.

МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ

Ленинский проспект, д. 4 Заказ fiS объем Тираж iCO

Типография МИСиС, Орджоникидзе 8/9