УДК 621. 983Рљ. Р’. Власов, асп., (4872) 35в€’14в€’82, mpf-tula@rambler. ru (Р РѕСЃСЃРёСЏ, Тула, ТулГУ)Р РћРўРђР¦РРћРќРќРђРЇ ВЫТЯЖКА ПЛОСКРРҐ СТАЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК ОБОЙМОЙ ДАВРЛЬНЫХ РЛЕМЕНТОВПодробно излагается прогрессивный СЃРїРѕСЃРѕР± изготовлении тонкостенных осесимметричных деталей из анизотропных материалов, РїСЂРё котором осуществляют ротационную вытяжку РІВ РґРІР° этапа: вначале деформируют выпуклую ее часть на оправке с утонением стенки, затем ее фланцевую часть — по схеме комбинированной вытяжки, превращающей плоскую часть заготовки в полую и одновременно утоняя стенку образовавшегося полого полуфабриката до получения тонкостенного цилиндрического изделия.Ключевые слова: ротационная вытяжка, утонение стенки, анизотропный материал, осесимметричные детали, комбинированная вытяжка.Материалы, подвергаемые обработке давлением, как правило, обладают анизотропией механических свойств, которая может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на устойчивость протекания технологических процессов обработки металлов давлением РїСЂРё различных термомеханических режимах деформирования.Согласно общепринятому определению анизотропия — это зависимость механических свойств материала от направления испытания. Поликристаллические металлы и сплавы, состоящие из множества кристаллических зерен (кристаллитов), ориентированных произвольно, в целом изотропны или почти изотропны. Анизотропия свойств поликри-сталлического материала проявляется, если в результате обработки (отжига, прокатки Рё С‚. Рї.) в нем создана преимущественная ориентация отдельных кристаллов в каком-либо направлении (текстура). Например, РїСЂРё пластической деформации металла его зерна ориентируются в направлении ее градиента, в результате чего возникает механическая анизотропия [1].РџСЂРё изготовлении тонкостенных осесимметричных деталей из анизотропных материалов предъявляются высокие требования по геометрическим характеристикам и механическим свойствам. Рзготовление таких деталей традиционными методами (глубокой вытяжкой с дальнейшей механической обработкой) отличается высокой трудоемкостью и связано с использованием большого количества крупногабаритного дорогостоящего прессового, химического и термического оборудования. Ротационная вытяжка позволяет изготавливать такие детали на высокопроизводительных специализированных станках, имеющих сравнительно малые габариты, массу и мощность: величина силы РїСЂРё ротационной вытяжке значительно ниже, чем РїСЂРё глубокой вытяжке.РџСЂРё разработке технологических процессов ротационной вытяжки анизотропных материалов используются эмпирические зависимости из различных справочных материалов, а также результаты теоретических исследований, в которых не в полной мере учитываются анизотропия механических свойств анизотропных заготовок, особенности протекания технологических процессов деформирования. Научное обоснование режимов технологий формоизменения анизотропных листовых заготовок РїСЂРё различных температурно-скоростных режимах является весьма актуальной темой, поэтому был разработан технологический процесс ротационной вытяжки деталей из анизотропных материалов с соответствующими режимами. Рзвестно, что ротационную вытяжку применяют для изготовления деталей диаметром от нескольких миллиметров РґРѕВ 6В Рј и толщиной от десятых долей миллиметра РґРѕВ 75В РјРј из алюминия РёВ РґРѕВ 38В РјРј из стали. РџСЂРё использовании различных методов нагрева толщина заготовок может быть еще больше. За последние РіРѕРґС‹ ротационная вытяжка стала РѕСЃРѕР±Рѕ важным СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј изготовления деталей из никеля, вольфрама, молибдена, РЅРёРѕР±РёСЏ, тантала, титана и их сплавов. Отмечаем, что ротационная вытяжка — это технологический процесс последовательного изменения формы, размеров и свойств плоских или полых вращающихся заготовок приложением локализованной деформирующей нагрузки, перемещающейся по заданной траектории, в целях получения детали или изделия в соответствии с заданными техническими требованиями. Полые тонкостенные изделия цилиндрической, конической форм и их комбинаций из никелевых и титановых сплавов целесообразно изготавливать ротационной вытяжкой из листовых заготовок. [2].Разработан новый технологический процесс ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических осесимметричных деталей из анизотропных материалов, который включает следующую последовательность операций.Плоскую заготовку рассчитанных размеров, вырубают из листа или ленты, которые в состоянии поставки практически во всех случаях являются анизотропными. После вырубки заготовку дополнительно деформируют методом обычной вытяжки (можно РІВ РѕРґРЅРѕРј штампе), образуя в ее центральной части выпуклость с внутренним диаметром полости, равным диаметру оправки, на величину деформации: = 0,05 … 0,12. Затем для существенного укрупнения зерна и снижения свойств анизотропии РїСЂРѕРІРѕРґСЏС‚ рекристаллизационный отжиг РїСЂРё Рў = (0,5… 0,6)РўРїР». После этого заготовку устанавливают в полость прижима ротационного устройства СЃВ РѕР±РѕР№РјРѕР№ давильных элементов, ориентируя полость в заготовке к торцу оправки, и осуществляют ротационную вытяжку РІВ РґРІР° этапа: вначале деформируют выпуклую ее часть на оправке с утонением стенки, затем ее фланцевую часть — по схеме комбинированной вытяжки, превращая плоскую часть заготовки в полую и одновременно утоняя стенку образовавшегося полого полуфабриката до получения тонкостенного цилиндрического изделия.Так как продеформированная заготовка стала меньше по размеру РёСЃС…РѕРґРЅРѕР№, то выемку в прижиме делают меньше на величину РЅРѕРІРѕРіРѕ диаметра'- Р '-круглой заготовки, рассчитанного по формуле Бо =В Р‘ / Рµ, РіРґРµ Р‘0 РёВ Р‘0 -диаметры РёСЃС…РѕРґРЅРѕР№ заготовки до и после ее предварительной вытяжки- е — степень деформации заготовки перед рекристаллизационным отжигом, е — основание натурального логарифма. Степень деформациие для расчета берут из указанного выше диапазона.Проведены испытания с учетом граничных и внутренних значений, которые подтверждены примерами.Для изготовления цилиндрической детали наружным диаметром 7,8В РјРј, внутренним диаметром 7,6В РјРј (с толщиной стенки 0,1В РјРј, РґРЅР°0,5 РјРј) и высотой 12В РјРј. Материал детали — РєРѕСЂСЂРѕР·РёРѕРЅРЅРѕ-стойкая сталь РҐ18Рќ10Рў. В качестве РёСЃС…РѕРґРЅРѕРіРѕ проката выбираем ленту толщиной 0,5В РјРј (ГОСТ 4986в€’79) Рз объема детали РёВ РїСЂРёРїСѓСЃРєР° на обрезку рассчитаем диаметр РёСЃС…РѕРґРЅРѕР№ заготовки Б 0, который будет равен 14В РјРј. Лента взята РїРѕ-лунагартованной, шириной 30В РјРј РїСЂРё трехрядном шахматном раскрое.РџСЂРё ротационной вытяжке плоской заготовки очаг пластической деформации охватывает весь объем, проникая на периферийную РєСЂРѕРјРєСѓ, которая деформируется неравномерно, образуя волнообразную фигуру у полуфабриката РёР·-Р·Р° анизотропии ленточного материала, превращающуюся РїРѕРґ конец в фестоны детали высотой РґРѕВ 3В РјРј. Закалка заготовок перед ротационной вытяжкой с нагревом до температуры 1050В В°C СЃВ 20-минутной выдержкой и охлаждением РІВ РІРѕРґРµ дает мелкозернистую структуру и высокую пластичность металла, что равносильно отжигу. Однако после ротационной вытяжки таких заготовок фестоны сохраняются, хотя РѕРЅРё по высоте становятся несколько меньше (на 40… 60%).По предлагаемому СЃРїРѕСЃРѕР±Сѓ заготовку сразу же после вырубки деформируют на величину степени деформации Рµ = 0,05, образуя цилиндр Рё-ческую выпуклость в центре с внутренней полостью, большей внутреннего диаметра детали на величину технологического зазора, С‚. Рµ. он равен 7,65В РјРј. РўРѕРіРґР° глубина поло си будет СЂВ РІРЅР° 0 5 7В РјРј пр и диаметреБ0 = 13,32В РјРј. Полная высота колпачка будет равна 1,07В РјРј. После отжига РїСЂРё температуре 700В В°C РёВ 20-минутной выдержке заготовку подвергли ротационной вытяжке со степенью деформации СЂ = 0,8. Так как предварительная степень деформации оказалась недостаточной, зерно после отжига незначительно увеличилось, и анизотропия сохранилась, а фестоны на детали уменьшились на 40%, С‚. Рµ. в среднем стали равны 1,8В РјРј.В отличие от первого примера для той же детали берем предварительную степень деформациие = 0, 15. РўРѕРіРґР° Р‘0 = 14В РјРј, Р‘0 = 12,05В РјРј, глубина полости выпуклости после предварительной вытяжки равна 1,56В РјРј. Отжиг был осуществлен РїСЂРё температуре 0,7 • Гпл = 980В В°C. Послетермообработки заготовки зерно не укрупнилось и фестоны в изделии сохранились, хотя и на 60% стали меньше по сравнению с плоской заготовкой, С‚. Рµ. в среднем стали высотой 1,2В РјРј.В отличие от первого и второго примеров для такой же детали берем предварительную степень деформациие = 0,09. РўРѕРіРґР° РїСЂРё D0 = 14В РјРј, D0 = 12,8В РјРј глубина полости полученной выпуклости после предварительной вытяжки стала равной 0,99В РјРј. Рекристаллизационный отжиг был осуществлен РїСЂРё температуре 820В В°C.Зерно металла заготовки значительно укрупнилось (что для ротационной вытяжки является положительным фактором в отличие от обыкновенной вытяжки с утонением стенки), фестоны в изделии после ротационной вытяжки практически исчезли, С‚. Рµ. это РіРѕРІРѕСЂРёС‚ о том, что материал заготовки стал изотропным.В предложенном прогрессивном СЃРїРѕСЃРѕР±Рµ ротационной вытяжки цилиндрических деталей из анизотропных материалов РїСЂРё указанных параметрах режимов было достигнуто высокое качество деталей и устранен такой брак, как фестонистость РєСЂРѕРјРѕРє деталей, за счет снижения анизотропных свойств деформируемого материала.РЎРїРёСЃРѕРє литературы1. Яковлев РЎ. РЎ., Пилипенко Рћ. Р’., Арефьев Р®. Р’. К анализу процесса ротационной вытяжки с утонением стенки трубных заготовок из анизотропного материала // РР·РІ. ТулГУ. Сер. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. 2006. Вып. 2. РЎ.В 27 — 34.2. Новые технологические процессы ротационной вытяжки тонкостенных гладких цилиндрических деталей и деталей с наружными и внутренними утолщениями / РЎ. Рџ. Яковлев [Рё РґСЂ.] // Современные промышленные технологии, оборудование РёВ РїСЂРёР±РѕСЂС‹. Тула: РР·Рґ-РІРѕ ТулГУ. 2005. РЎ.В 56 — 57.C. VlasovRotation Drawing Out ofВ flat steel blank block ofВ pressing elementsAВ detailed description ofВ the progressive way ofВ making ofВ thin walled axВ symmetric parts from anisotropic materials, when the rotation drawing out isВ carried out inВ two steps isВ given. First they deform its convex part onВ the mandrel with thinning ofВ the wall, then its flange part according toВ the scheme ofВ combined drawing out, which turns the flat part ofВ the blank into hollow, simultaneously thinning the wall ofВ the given hollow half-finished product until they receive aВ thin walled cylinder-shaped item.Key words: rotation drawing out, thinning ofВ the wall, anisotropic material, axВ symmetric parts, combined drawing out.Получено 07. 04. 10
Показать Свернутьsaratov-ouk.ru
Larin Sergey Nikolaevich, doctor ofВ technical sciences, docent, mpf-tulaarambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,Platonov Valeriy Ivanovich, candidate ofВ technical sciences, docent, mpf-tulaarambler. ru, Russia, Tula, Tula State UniversityУДК 621. 983: 539. 374РКСПЕРРМЕНТАЛЬНЫЕ РССЛЕДОВАНРРЇ ОПЕРАЦРР Р РћРўРђР¦РРћРќРќРћР™ ВЫТЯЖКРС РАЗДЕЛЕНРЕМ ОЧАГАДЕФОРМАЦРРРЎ. РЎ. Яковлев, Р’. Р. Трегубов, Р•. Р’. РћСЃРёРїРѕРІР°, Рњ.Р’. ЛаринаПриведены результаты экспериментальных исследований силовых режимов ротационной вытяжки с утонением стенки осесиметричных деталей из стали 12РҐ3ГНМФБА на 3-роликовом станке по схеме с разделением очага деформации. Показано удовлетворительное согласование расчетных и экспериментальных данных по силовым режимам ротационной вытяжки.Ключевые слова: анизотропный материал, ротационная вытяжка, труба, ролик, оправка, сила, шага подачи, степень деформации, напряжение.Ркспериментальные исследования силовых параметров ротационной вытяжки производилась на 3-роликовом станке модели Р’-280Рњ. Стан оснащен 3-роликовой кареткой с гидравлическим РїСЂРёРІРѕРґРѕРј осевого перемещения. Деформирующие ролики расположены через 120В° по периметру окружности. В качестве деформирующего инструмента РїСЂРё проведении экспериментальных работ были использованы конические ролики открытой калибровки диаметрами Р’СЂ = 280В РјРј с углом рабочего РєРѕРЅСѓСЃР° ар1(первого ар1 = 15В° и второго и третьего ар2 =ар3 = 30В° роликов) и радиусом РїСЂРё вершине ролика Рі.Типовая конструкция ролика приведена на рис.В 1. Рабочий инструмент (ролики и оправка) изготавливался с твердостью 56… 62 РРЇРЎСЌ. Работы проводились с использованием трубных заготовок из малоуглеродистой стали 10. Заготовки подвергались предварительной калибровке и последующей механической обработке. Основные геометрические размеры исходных заготовок:РЅ =210,8 РјРј- ?0=9,2В РјРј.Ротационная вытяжка деталей производилась по схеме с разделением очага деформации за счет радиального смещения конических роликов [1в€’4]. Заготовки были подвергнуты ротационной вытяжке с различными степенями деформации в диапазоне от 30 РґРѕВ 60% и величинами рабочей подачи в диапазоне от 0,5 РґРѕВ 1 РјРј/РѕР±.Замеры трех составляющих СЃРёР» ротационной вытяжки (радиальной Р ^, осевой Р 2 и тангенциальной Р %) производилась РїСЂРё переменных технологических параметрах: рабочей подаче? (РјРј/РѕР±), частоте вращения заготовки Рї (1/РјРёРЅ), степени деформации е и использовании роликов с различными радиусами РїСЂРё вершине (Рі = 3, 6 РёВ 9 РјРј).Величина тангенциальной силы Рх определялась косвенным путем по замерам разности мощности, потребляемой электроприводом РїСЂРё обработке деталей РёВ РїСЂРё холостом вращении оправки с деталью.Для замеров осевой Р 2 и радиальной Р ^ нагрузок РїСЂРё ротационной вытяжке применительно к станку Р’-280Рњ были разработаны и изготовлены гидроподушки, представленные на рис.В 2.Р’
Р РёСЃ.В 1. Ролик открытой калибровкиА5 _ /Р РёСЃ.В 2. Схема регистрации осевой Р 2 и радиальной нагрузок применительно к станку Р’-280Рњ РїСЂРё ротационной вытяжкеРзготовленные гидроподушки были оттарированы на лабораторном прессе РњРџ-600. РћРЅРё представляют СЃРѕР±РѕР№ линейную зависимость, что позволяет для определения СЃРёР» пользоваться шкалой оцифрованной РІВ РєРќ (РњРџР°).Для замера осевых СЃРёР» Р 2 гидроподушка (СЂРёСЃ.В 2, РІ) устанавливалась на конце штока 2 цилиндра осевой подачи клети, и с помощью болтов фланец 5 РёВ РєРѕСЂРїСѓСЃ гидроподушки 3 присоединялся РєВ РєРѕСЂРїСѓСЃСѓ клети 1. РџСЂРё С…РѕРґРµ вперед (в сторону шпинделя) шток 2 гидроцилиндра осевой подачи, перемещаясь, воздействует через гидроподушку на клеть 1, перемещая ее. В зависимости от величины сопротивления клети осевому перемещению в полости гидроподушки создается пропорционально сопротивлению клети давление, которое фиксируется с помощью манометра 6, установленного на корпусе цилиндра гидроподушки 3.Величина осевой силы Р 2 ротационной вытяжки определяется какразность СЃРёР» Р 2 наг, возникающих РїСЂРё обработке детали (РїРѕРґ нагрузкой) ивеличины силы Р 2 С…РѕР», возникающей РїСЂРё холостом перемещении клети.Для замера радиальной силы Ря полые гидроподушки были установлены на конце штока 3 гидроцилиндра радиального перемещения роликов между неподвижным (РєРѕСЂРїСѓСЃ гидроцилиндра радиальной подачи 2) и подвижным (гайка регулировочная 4) СѓРїРѕСЂРѕРј, регулирующим величину радиального перемещения ролика (СЂРёСЃ.В 2, Рі). РџСЂРё сведении роликов шток 3 гидроцилиндра радиальной подачи, перемещаясь, воздействует на поршень 5 гидроподушки, создавая РїСЂРё отсутствии радиальной нагрузки на ролики в полости гидроподушки номинальное давление соответствующее номинальной радиальной силе станка (200 РєРќ). РџРѕРґ нагрузкой на ролики со стороны детали воздействует радиальная составляющая силы Ря ротационной вытяжки, РїРѕРґ воздействием которой величина давления в гидроподушке снижается пропорционально величине создаваемой нагрузки. Разница показаний оттарированой шкалы манометра 7 РїСЂРё холостом сведении РёВ РїСЂРё работе РїРѕРґ нагрузкой является фактической величиной радиальной силы Р СЏВ РїСЂРё ротационной вытяжке.На рис.В 3 представлены графические зависимости изменения относительных величин радиальной Р СЏ, тангенциальной Рх и осевой Р 2 составляющих СЃРёР» от степени деформации е при ротационной вытяжке РїРѕВ 3-С… роликовой схеме ротационной вытяжки с разделением деформации РѕСЃРµ-симметричных деталей из многокомпонентной легированной стали 12ХЗГНМФБА РїСЂРё фиксированных значениях рабочей подачи? и углов конусности роликов (а р1, а р 2 Рё, а р3). Расчеты выполнены для трубнойзаготовки из стали 12РҐ3ГНМФБА с наружным радиусом РЇРІ =64,15В РјРј, толщиной стенки трубы ?0=6,05 РјРј- диаметром ролика Р’СЂ =280 РјРј- частотой вращения шпинделя Рї =75 РјРёРЅ-1- =0,15. Здесь введены обозначения:Р = Р СЏ /[(Яв — 0,50)^0,2]-Рђ=Р С… /[(Яв — 0,50^0,2]- Р = Р 2 /[(Яв — 0,5*0)^0,2],а точками обозначены результаты экспериментальных исследований. Механические характеристики стали 12РҐ3ГНМФБА приведены в работе [4]. Для каждой РіСЂСѓРїРїС‹ фиксированных параметров проводилось по шесть опытов. За основу брались среднеарифметические данные составляющих СЃРёР». Распределение суммарной степени деформации е между роликами определялось по методике, изложенной в работе [5].Величины радиальной Р СЏ, тангенциальной Рх и осевой Р 2 составляющих СЃРёР» определялись по выражениям, приведенным в работе [5].28Р РІР Рі0. 1? 1. 50. 10 1. 00. 0? 0. 50. 00 0. 0
Рк Рг 4& lt-и- 1 1 1 ___'-0,10,30,?аряРх рг0. 1? 1,50. 10 1. 00. 0? 0. 50. 00 0. 0
СЂРіВ 4
РѕС…0 3Рѕ,?Р±Р РёСЃ.В 3. Зависимости изменения, Р С…, Р 2 РѕС‚ ?для стали 12РҐ3ГНМФБА: а — Б =1 РјРј/РѕР±- ар1 = 10В°, ар2 = 20В°- ар3 = 30В°-б — Б =1 РјРј/РѕР±- ар1 = 20В°- ар2 = 25В°- ар3 = 30°Анализ графиков и результатов расчета показывает, что с увеличением степени деформации относительные величины радиальных Р %, осевых Р 2 и тангенциальных Рх составляющих СЃРёР» интенсивно растут. Установлено, что с увеличением рабочей подачи Б РІСЃРµ три относительные составляющие СЃРёР» возрастают. Заметим, что изменение условий трения на контактной поверхности оправки и заготовки существенно влияет на относительную величину осевой силы Р 2. С ростом коэффициента трения наоправке то величина относительной силы Р 2 возрастает.Результаты экспериментальных работ показали удовлетворительную сходимость расчётных и экспериментальных значений СЃРёР» (РґРѕВ 10%). Ркспериментально установлено, что ротационная вытяжка с использованием трёхроликовых схем с разделением деформации позволяет снизить величины радиальных и осевых СЃРёР» деформирования на 25… 30% по сравнению с аналогичными схемами обработки без разделения деформации.Величина тангенциальной составляющей силы ротационной вытяжки не зависит от используемой схемы обработки.Работа выполнена в рамках гранта РФФР№ 13в€’08в€’97в€’518 СЂ_центр_Р°.РЎРїРёСЃРѕРє литературы1. РљРѕРІРєР° и штамповка: справочник РІВ 4В С‚. Рў. 4. Листовая штамповка / РїРѕРґ РѕР±С‰. ред. РЎ.РЎ. Яковлева- ред. совет: Р•. Р. Семенов (пред.) РёВ РґСЂ. 2-Рµ РёР·Рґ., перераб. РёВ РґРѕРї. Рњ.: Машиностроение, 2010. 732 СЃ.2. Гредитор Рњ. Рђ. Давильные работы и ротационное выдавливание. Рњ.: Машиностроение, 1971. 240 СЃ.3. Могильный Рќ. Р. Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках. Рњ.: Машиностроение, 1983. 192 СЃ.4. Яковлев РЎ. РЎ., Трегубов Р’. Р., Яковлев РЎ. Рџ. Ротационная вытяжка с утонением стенки осесимметричных деталей из анизотропных трубных заготовок. Рњ.: Машиностроение, 2009. 265 СЃ.5. Яковлев РЎ. РЎ., Трегубов Р’. Р., РћСЃРёРїРѕРІР° Р•. Р’. Математическая модель ротационной вытяжки осесимметричных деталей с разделением очага пластической деформации // Рзвестия ТулГУ. Технические науки. Тула: РР·Рґ-РІРѕ ТулГУ. 2013. Вып. 7. РЎ. 168в€’180.Яковлев Сергей Сергеевич, Рґ-СЂ техн. наук, РїСЂРѕС„., mpf-tula@rambler. ru, Р РѕСЃСЃРёСЏ, Тула, Тульский государственный университет,Трегубов Виктор Рванович, Рґ-СЂ техн. наук, РїСЂРѕС„., mpf-tula@rambler. ru, Р РѕСЃСЃРёСЏ, Тула, ОАО «НПО «СПЛАВ»,РћСЃРёРїРѕРІР° Елена Витальевна, асп., mpf-tula@rambler. ru, Р РѕСЃСЃРёСЏ, Тула, Тульский государственный университет,Ларина Марина Викторовна, канд. техн. наук, РґРѕС†., mpf-tula@rambler. ru, Р РѕСЃСЃРёСЏ, Тула, Тульский государственный университетEXPERIMENTAL STUDIESВ OF OPERATIONS ROTARY DRAWING WITH THE DIVISIONВ OF THE DEFORMA TION ZONES.S. Yakovlev, V.I. Tregubov, E.V. Osipova, M.V. LarinaThe results ofВ experimental studies ofВ power modes rotary drawing with wall thinning osesimetrichnyh parts made ofВ steel 12h4GNMFBA 3-roller machine according toВ the scheme with the division ofВ the deformation zone. Satisfactory agreement between the calculated and experimental data onВ the power modes ofВ spinning.Key words: anisotropic material, rotary extractor, pipe clip, the mandrel, the power supply step, the degree ofВ deformation, stress.Yakovlev Sergey Sergeevich, doctor ofВ technical sciences, professor, mpf-tulaarambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,Tregubov Victor Ivanovich, doctor ofВ technical sciences, professor, mpf-tulaarambler. ru, Russia, Tula, NPO В«SPLA VВ»,Osipova Elena Vitalievna, postgraduate, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,Larina Marina Victorovna, candidate ofВ technical sciences, docent, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State UniversityУДК 621. 983- 539. 974РЗОТЕРМРЧЕСКОЕ ДЕФОРМРР РћР’РђРќРР• ДЕТАЛЕЙС УТОЛЩЕНРЯМРВ РЕЖРРњР• КРАТКОВРЕМЕННОЙПОЛЗУЧЕСТРРђ. Рђ. Перепелкин, Р’. Рќ. Чудин, Рђ. Р’. Черняев,В Р‘.РЎ. ЯковлевПриведены математические модели операций горячего выдавливания и высадки деталей с утолщениями в режиме кратковременной ползучести. Выявлено влияние технологических параметров на кинематику течения материала, силовые режимы и сплошность материала РїСЂРё горячем выдавливании и высадке деталей с утолщениями. Рспользован энергетический метод расчета для вязкопластического деформирования.Ключевые слова: выдавливание, высадка, ползучесть, вязкость, деталь, энергетический метод.Деталями с краевыми утолщениями являются силовые элементы шпангоутов РєРѕСЂРїСѓСЃРѕРІ летательных аппаратов, РґРЅРёС‰ емкостей, арматуры трубопроводов двигательной установки. Рх изготавливают штамповкой с нагревом или без нагрева в зависимости от обрабатываемых материалов. Последние упрочняются Рё, СЃВ РґСЂСѓРіРѕР№ стороны, проявляют релаксацию напряжений РїСЂРё деформировании с нагревом. Рти факторы влияют на технологические силы, степени формоизменения, качество изделий. Технология требует обоснованных режимов обработки, что возможно на основе расчетных методов [1в€’6]. В этой СЃРІСЏР·Рё рассмотрим процессы формообразования утолщений на осесимметричных деталях операцииями изотермического выдавливания и высадки.
Показать Свернутьreferat.bookap.info
Реферат на тему:
Встроенная вытяжка.
Кухонная вытяжка в виде купола.
Кухонная вытяжка — устройство для очищения воздуха от дыма, продуктов сгорания, испарений, запахов и прочих нежелательных примесей, образующихся при тепловой обработке продуктов, которые накапливаются в объёме кухни.
В процессе приготовления пищи выделяются разнообразные продукты горения, которые могут негативно влиять на здоровье человека. Нахождение в помещении с высоким содержанием в воздухе продуктов сгорания, испарений и канцерогенов может отрицательно сказываться на самочувствии и работоспособности, приводит к быстрой утомляемости и снижению концентрации внимания. Отсутствие кухонной вытяжки также влияет на состояние помещения, где готовится пища. Жиры и копоть оседают на потолке, стенах и фасаде кухонной мебели, сокращая срок её службы. Согласно санитарным нормам, на кухне должен соблюдаться 8–10-кратный ежечасный воздухообмен. Вытяжки улавливают дым, запахи и испарения, исходящие от плиты, препятствуют их распространению по кухне и проникновению в смежные помещения.
Бытовые кухонные вытяжки состоят из следующих основных частей: корпуса, вентиляционного агрегата, механического или электронного пульта управления и жироулавливающих фильтров. Детали кухонных вытяжек изготавливают из термически стойких, коррозионно-устойчивых и долговечных материалов. Корпус вытяжки изготавливают из нержавеющей стали, либо покрывают эмалью. Помимо основной функции кухонные вытяжки часто служат элементом дизайна кухонного гарнитура, в связи с чем могут быть выполнены в различных формах, с применением дерева, стекла и других материалов в декоративных целях.
Различают следующие типы кухонных вытяжек, по методу монтажа:
Важно помнить, что минимальное расстояние между вытяжкой и электрической варочной поверхностью составляет 70 см, а между вытяжкой и газовой плитой 80 см.
Кухонные вытяжки предназначены для работы в двух режимах: отвода воздуха и рециркуляции.
Рспользование вытяжки РІ режиме рециркуляции РЅРµ требует дополнительного монтажа, что несколько облегчает её установку, однако это значительно снижает производительность работы вытяжки.
Производительность вытяжки измеряется в м3/ч и отражает объём воздуха, который кухонная вытяжка пропускает через себя за час работы. Согласно российским санитарным нормам, воздух на кухне должен смениться минимум 12 раз за 1 час. Таким образом, необходимую и достаточную производительность кухонной вытяжки можно рассчитать исходя их габаритов конкретной кухни по простой формуле:
[площадь кухни]×[высота потолка]×12×1,3,где 1,3 — коэффициент минимального запаса, необходимый для учёта этажности здания, загрязнённость и длину вентиляционной шахты, длину и загибы воздуховода, влияющих на потери производительности вытяжки.
wreferat.baza-referat.ru
Cтраница 1
Ротационная вытяжка по схемам ( рис. 2, а и б) предусматривает использование заготовок в виде мерной трубы. По схеме ( см. рис. 2, а) изготовляют детали типа воронки с числом проходов, зависящим от разницы диаметров D - d, толщины материала и его свойств.  [2]
Ротационная вытяжка по схеме, показанной на рис. 3, предусматривает обжим концевой части заготовки, осуществляемый на составной оправке. По схеме ( рис. 4) изготовляют детали типа рефлектора и аналогичные им. Плоская заготовка формоизменяется за несколько последовательных проходов, что является недостатком этой схемы. В отличие от схем получения конических деталей и деталей с криволинейной образующей, ротационная вытяжка цилиндрических оболочек осуществляется, как правило, тремя равномерно расположенными ( под углом 120) но периметру изделия роликами. Цель применения трех роликов состоит в уравновешивании значительных усилий, возникающих в процессе вытяжки, для получения качественных деталей. Наряду с трехроликовыми могут быть использованы двух - и четырехроликовые станки.  [4]
Ротационная вытяжка роликовыми и шариковыми устройствами обеспечивает лучшую размерную точность и качество поверхности получаемых деталей по сравнению с ротационной вытяжкой иа специальном оборудовании одним - тремя роликами большого диаметра.  [6]
Ротационная вытяжка при выполнении операции обкатки ( рис. 46, а - в) позволяет деформировать плоскую заготовку для получения полых деталей; при раздаче ( рис. 46, г - е) полых деталей получают небольшие плоские фланцы, небольшое увеличение диаметра на некоторой длине; при обжиме ( рис. 46, ж, з) на небольшом участке уменьшают периметр полой заготовки, получают горловины и другие подобные элементы. С помощью ротационной вытяжки получают точные размеры и форму, а также гладкую поверхность детали путем ее обжима роликом. Выполняют также завивку кромок.  [8]
Ротационная вытяжка выполняется на станках токарного типа или на специальных механизированных станках и заключаются в следующем. С помощью одного из нескольких давильников 4 за несколько возвратно-поступательных движений плоской заготовке постепенно придают форму полой детали требуемой формы.  [9]
Ротационная вытяжка - один из древнейших процессов обработки металлов - служит для получения полых изделий типа тел вращения различных форм.  [11]
Ротационная вытяжка представляет собой процесс формоизменения плоских или полых вращающихся заготовок по профилю оправки с помощью перемещающейся деформирующей нагрузки. Процесс характерен наличием локального очага деформации, образующегося в результате воздействия давильного элемента ( ролика) на материал заготовки. Реализация локализированной деформирующей нагрузки при ротационной вытяжке позволяет получать за один проход высокие степени деформации ( до 80 %), что делает процесс экономически выгодным по сравнению с другими способами изготовления деталей, например штамповкой. С помощью ротационной вытяжки получают полые детали с постоянной и переменной толщиной стенки, имеющие широкий диапазон размеров ( диаметром до 5 м, толщиной стеики до 40 мм и длиной до нескольких метров) и различной формы. Ротационную вытяжку можно успешно использовать для обработки как обычных сталей и сплавов, так и труднодеформируемых и тугоплавких материалов.  [12]
Ручная ротационная вытяжка экономически выгодна в единичном и мелкосерийном производстве, когда изготовление штампов является нерентабельным, или в случае, когда данную деталь невозможно получить обычной штамповкой. В массовом производстве ротационная вытяжка экономически целесообразна только при применении специальных автоматизированных ротационных станков с роликовыми давильниками и гидрокопировальными следящими системами с программным управлением движения давильника по переходам. На современных станках изготовляют детали диаметром до 8000 мм при толщине стенки до 160 мм из цветных металлов и сплавов, легированных коррозионно-стойких и жаропрочных сталей как в холодном, так и в нагретом состоянии.  [14]
Страницы:      1    2    3    4    5
www.ngpedia.ru
ТЕХНОЛОГРРРОБОРУДОВАНРРЇ ДЛЯ ОБРАБОТКРМЕТАЛЛОВДАВЛЕНРЕМУДК 621. 983РЎ. РЎ. Яковлев, Р’. Р. Трегубов (Тула, ТулГУ),Рћ. Р’. Пилипенко (Орел, ОрелГТУ)РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩРРҐ ТЕХНОЛОГРР™ Р РћРўРђР¦РРћРќРќРћР™ ВЫТЯЖКРТОНКОСТЕННЫХ Р¦РР›РНДРРЧЕСКРРҐ ДЕТАЛЕЙ С НАРУЖНЫМРР ВНУТРЕННРМРУТОЛЩЕНРРЇРњРОписан технологический прооесс ротационной вытяжки с разделением очага пластической деформации осесимметричных деталее с наружными и внутренними концевыми утолщениями из высоколегированноо многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА.Работа выполнена по гранту Президента Р РѕСЃСЃРёР№СЃРєРѕР№ Федерации для поддержки ведущих научных шкоя (№ 4190. 2006. 8) и гранту РФФР(№ 07в€’01в€’96 409).РџСЂРё изготовлении тонкостенных цилиндрических деталей л настоящее время находят РІСЃС‘ более широкое применение методы обработки далленем с созданием локального очага деформации. РћРґРЅРёРј из таких методов является ротационная вытяжка [1 — 4]. Ротационнх вытяжка расширяет и дополняет возможности СЃРѕРІСЂ) еменных методов штамповки.РџСЂРё изготовлении деталей с кольцевыми утолщениями за один РїСЂРѕС…РѕРґ обеспечение линейных рлмеров не представляет существенных трудностей, так как точность линейных рлмерв детали определяется в этом случае точностью системы управления перемещением деформирующего инструмент, а используемого оборудования.Однако РїСЂРё значительных пееепадах толщины стенки на основных и утолщенных участках изготовление деталей за один РїСЂРѕС…РѕРґ (или за од ну операцию) невозможно (ограниченные пластические свойства материла, силовые возможности оборудования РёВ РґСЂ.). Р’В СЃРІСЏР·Рё с этим обеспечение линейных рлмеров готовой детали является более сложным и имеет СЃРІРѕРё особенности.На рис.В 1 представлена схема технологического процесса изготовления цилиндрической детали из многокомпонентной стали12РҐ3ГНМФБА с наружными и внутренними концевыми утолщениями.абвгеРис.В 1. Схема технологического процесса изготовления тонкостенной цилиндрической детали иг стали 12ХЗГНМФБА с наружными и внутренними утолщениями, а — разрезка труб на мерные заготовки-В Р± — меаническая обработка (обточка, расточка) — термообработка (закалка, отпуск) — РІВ -меаниче-ская оббаботка (чистовая обточка, расточка) — г — пеевый РїСЂРѕС…РѕРґ- д — второй РїСЂРѕС…РѕРґ, ротационная вытяжка- е — обжим утолщения,низкотемпературный отжигНаляду с требованиями по точности геометрической формы РёВ СЂС…-меров к указанной детхи пуедъъвляются высокие тебования по качеству поверхности и механическим свойствам, котооые должны быть обеспечены технологическим циклом ее изготовления (временное сопротивление & gt-1200 — 1600 РњРџР°- относительное максимхьное удлинение 8 & gt-6%).РџСЂРё изготовлении детхи из высоколегированной многокомпонентной стаи 12РҐ3ГНМФБА с учётом предъявляемых к ней технических требований по точностным параметрам, качеству поверхности и механическим свойствам, в соответствии с рекомендациями необходимо использовать заготовки РїРѕРґ ротационную выттжку с внутренним диаметрхьнымрхмером СЃ? Рѕ = 110,1+0,15, толщиной стенки to = 7В РјРј, обеспечивающей получение заданных механических свойств за счёт упрочнения металла, с разностенностью не более В± 0,1В РјРј [5].Потребил длина заготовки составляет 570В РјРј. РџСЂРё этой длине масса РѕРґРЅРѕР№ заготовки составит 20В РєРі. РСЃС…РѕРґРЅСѓСЋ заготовку РїРѕРґ ротационную выттжку изготавливают из горячекатаной тубы 0 110^ С…13 РјРј, которую (после рхрезки) в отожженном состоонии подвергают черновой механической обработке по наружной и внутренней поветхностям. Операции механической обработки осуществляютст на токарных станках модели 16Рљ20, оснащенных соответствующими приспособлениями. После этого заготовки подвергают термической обработке (закхке и отпуску), в результате которой обеспечиваютст необходимые механические свойства материала с учетом его последующей пластической дефоомации пи ротационной вытяжке.После окончательной (чистовой) механической обработки заготовки (СЂРёСЃ.В 1, РІ) осуществляется ротационная выттжка за два РїСЂРѕС…РѕРґР°. РџСЂРё первом РїСЂРѕС…РѕРґРµ (СЂРёСЃ.В 1, Рі) РёСЃС…РѕРґРЅСѓСЋ заготовку утоняют СЃВ 7 РґРѕВ 3,9В±0,1В РјРј на ограниченном участке, длина которого (/1= 760В±3 РјРј) определяется расчетным путем и должна обеспечить объем метала, достаточный для получения участка / детхи с максимхьной длиной 1670В РјРј РїСЂРё максимальной толщине стенки участка (t =1,7В±0,1).РџСЂРё втором РїСЂРѕС…РѕРґРµ (СЂРёСЃ.В 1, Рґ) толщину стенки 3,9+0,1В РјРј участка /1, полученную РїСЂРё первом РїСЂРѕС…РѕРґРµ, утоняют РґРѕВ 1,7В±0,1В РјРј, обеспечивая РїСЂРё этом линейный рхмер 85В±3 РјРј, а также рхмер /2= 1670+3 РјРј, который складывается РёР·В СЃСѓРјРјС‹ участков / = 1610+60 РјРј Рё /^.Фактические длины этих участков (/ Рё /^) на каждой отдельной детхи завися от фактической толщины стенки 1,7+0,1В РјРј. РџСЂРё ее максимальном значении (1,8 РјРј) длина участка / будет максимальной и равняться величине /2, а участок /^ будет равен 0, Рё, наоборот, РїСЂРё полученииминимхьной толщины стенки 1,6В РјРј значение / будет минимхьным (/ =1550 РјРј), а длина участка /к — максимхьной, равной рхности (/2 — /).Значительна величина колебания размеров / Рё /Рє связана СЃВ СЂС…РЅРѕ-стью объема металла, необходимого для получения участка / пи минимальной и максимхьной толщине стенки 1,7+0,1В РјРј. В этом случае участок /^ служит РєРѕРјРїeРЅcaС‚oС‡oРј рхности объема метхла участка /1, получаемого РїСЂРё первом РїСЂРѕС…РѕРґРµ, и объема, потребного для получения участка / РїСЂРё втором РїРѕС…РѕРґРµ в зависимости от фактически получаемой толщины стенки 1,7В±0,1В РјРј.Р’В СЃРІСЏР·Рё с тем, что обеспечение рхмера /2 РїСЂРё втором РїРѕС…РѕРґРµ не зависит напрямую от положения рабочего инструмента пи ротационной вытяжке детхей с колцевыми утолщениями (положение инструмента фиксирует длину / без учета длины /^), то для обеспечения рхмера /2 необходимо нхичие дополнительного устройства, фиксирующего получение этого размера с заданной точностью и дающего команд в систему управления стенка. В зависимости от системы управления, используемого оборудования в качестве такого устройства РјРѕРіСѓС‚ использоваться различного типа линейные указатели (пи ручном управлении) или конечные выключатели (РїСЂРё использовании систем ЧПУ или глдрoРєoРїРёСѓoвхьныхycтрoР№cтв).Таким оббазом, пи ротационной вытяжке детхей с кольцевыми утолщениями за несколько РїРѕС…РѕРґРѕРІ (ил операций) необходимо:— предусмотреть в конструкции детхи участок-компенсатор длиной /Рє, устанавливаемой расчетным путем в зависимости от полей РґРѕРїСѓСЃРєРѕРІ на толщину стенки-— оснащение оборудования дополнительным устройством для контроля линейного рхмера между утолщениями /2-— осуществление тщательной нхадки оборудования по обеспечению толщины стенки детали, чтобы стабилизировать колебания рхмеров / Рё /Рє РІВ СѓР·РєРёС… пределах.Ротационнх вытяжка производится на 3-роликовых спецлхизило-ванных станах модели Р’-250В Р’, работающих в автоматическом цикле, включая загрузку заготовок и выгрузку готовых детхей. Для обеспечения ротационной вытяжки с заданными техническими требованиями применена схема с разделением деформации между роликами, смещенными РІВ СЂР°-РґРёС…СЊРЅРѕРј и осевом направлениях [6].Обработка детхей осуществляетст за два РїРѕС…РѕРґР° с суммахной степенью деформации около 75%, прием величина деформации, реализуема пи первом РїРѕС…РѕРґРµ роликов, составляет 40%. Для формоизмене-=280 РІ = 60 РЅРёСЏ использовхись комплекты роликов диаметром СѓВ РјРј (РіРјРј- Рі = 6 РјРј) с углом ар1 15 и ар2,3 30. Рабочий инструмент (роли-HRCки и оправка) изготавливался из стали 9РҐ с твердостью 56 — 62 СЌ. Частота вращения шпинделя составляла Рї = 150 РјРёРЅ-1, осева подачаS = 0,8 _1,2 РјРј/РѕР±.После ротационной вытяжки детхи подвергхись обжиму концевого утолщения с целью создания РїСЂРёРїСѓСЃРєР° для нааезания внутренней резьбы РїСЂРё окончательной механической обработке.Технологический процесс, а также применение высокопрочного материала позволили уменьшить трудоемкость изготовления осесимметричных сложнопрофильных детаей из стаи 12ХЗГНМФБА на 45%- снизить металоемкость производства РґРѕВ 37%- повысить качество и надежность изготавливаемых детаей за счет исключения сварных швов, точности геометрической формы и взаимного расположения поверхностей. РџСЂРё этом удаось исключить из технологического цикла изготовления СЂСЏРґ трудоёмких химических и прессово-термических операций.Таким обраом, использование схемы с раделением деформации позволило повысить точностные xaР»aРєС‚eСЂРёcтикл изготавливаемых детаей по наиболее важным паааметрам — толщине стенки, диаметраБным СЂР°-мерам, прямолинейности обраующей — по ссавнению с ротационной вытяжкой детаей по схеме с двуххядным расположением роликов.Библиографический СЃРїРёСЃРѕРє1. Гредитоо Рњ. Рђ. Давильные работы и ротационное выдавливание / Рњ. Рђ. Гредитоо. — М.: Машиностроение, 1971. — 240 СЃ.2. Могильный Рќ. Р. Ротационна вытяжка оболочковых деталей на станках/ Рќ. Р. Могильный. — М.: РњaшинocтрoeРЅРёe, 1983. — 192 СЃ.3. Белов Р•. Рђ. Ротационна вытяжка на специализированном оборудовании / Р•. Рђ. Белов, Р›. Р“. Юдин // РљРѕРІРєР° и штамповка: Справочник. РўРѕРј 4. Листова штамповка / РїРѕРґ ред. Рђ. Р”. Матвеева. — М.: Машиностроение, 1987.- РЎ.В 234 -257.4. Трегубов Р’. Р. Ротационна вытяжка с утонен ем стенки цилиндрических деталей из ттуб на cРїeцлхизирoРІaРЅРЅoРј оборудовании / Р’. Р. Трегубов. — Тула: ТулГУ, Тульский полиграфист, 2002. — 148 СЃ.5. Трегубов Р’. Р. Математические модели изменения механических свойств горяекатаных труб из стаи 12ХЗГНМФБА РїСЂРё ротационной вытяжке на cРїeцлхизирoРІaРЅРЅoРј оборудовании / Р’. Р. Трегубов [Рё РґСЂ.] // Заготовительные производства. — 2003. — № 4. — С. 27 — 31.6. Пат. в„– RUВ 2 106 217 C1 Р Р¤. РЎРїРѕСЃРѕР± ротационной вытяжки полых осесимметричных детаей / Белов Р•. Рђ., Хитрый Рђ. Рђ., Евсеева Рќ. Р’., Ерохин Р’. Р•. РёВ РґСЂ., 10. 03. 98.Получено 17. 01. 08.
Показать Свернутьgugn.ru
УДК 621. 983ОСОБЕННОСТРФОРМРР РћР’РђРќРРЇ ВНУТРЕННРРҐ Р”РАМЕТРАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ОСЕСРММЕТРРЧНЫХ ДЕТАЛЕЙПРРРОТАЦРРћРќРќРћР™ ВЫТЯЖКЕС. РЎ. Яковлев, Рњ. Р’. Ларина, Рђ.Рђ. ПасынковВыявлены особенности формирования внутренних диаметральных размеров осесимметричных деталей РїСЂРё ротационной вытяжке с утонением стенки. Приведены математические модели формирования внутренних диаметральных размеров осесимметричных деталей от технологических параметров, геометрических характеристик инструмента ротационной вытяжки осесимметричных деталей из сталей 10 РёВ 12РҐ3ГНМФБА на специализированном оборудовании роликами с разделением очага деформации, полученные методами математической статистики и теории планирования эксперимента. Установлены рациональные технологические режимы обработки.Ключевые слова: ротационная вытяжка, труба, ролик, оправка, шаг подачи, степень деформации, СѓРіРѕР», деталь, диаметр.Обеспечение заданной точности внутренних диаметральных размеров деталей ddВ РїСЂРё ротационной вытяжке регламентируется диаметром рабочей оправки dРѕРїСЂ, а также условиями деформирования (режимами обработки, схемами ротационной вытяжки и геометрическими параметрами деформирующих роликов) [1, 2].Рациональными РїСЂРё ротационной вытяжке являются условия деформирования, РїСЂРё которых dd & gt- dРѕРїСЂ на величину минимального зазора междудеталью и оправкой. Уменьшение внутреннего диаметра детали ddВ РїСЂРё определенных условиях ротационной вытяжки может привести к плотной посадке ее на оправку, затруднить съем детали и вызвать появление царапин на внутренней поверхности детали и поверхности оправки. Рзготовление детали с внутренним диаметром значительно больше диаметра оправки также нежелательно, так как РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ к появлению погрешностей формы детали (овальности, РєСЂРёРІРёР·РЅРµ образующей, волнистости).Для оценки влияния технологических параметров процесса, геометрических параметров инструмента на точность внутренних диаметральных размеров изготавливаемых деталей выполнены экспериментальные исследования с регистрацией значений внутреннего диаметра деталей ddВ РїСЂРё переменных значениях степени деформации Рµ, рабочей подачи ?, частота вращения заготовки п и радиус закругления ролика Рі. Здесь Рµ = (1 —? / ?Рѕ)100%- ?Рѕ Рё? — толщина стенки РёСЃС…РѕРґРЅРѕР№ заготовки и детали-dd — внутренний диаметр получаемой детали- РЄ^ = (dd — ddH)/ ddH —ddH = dопр — dопр — диаметр оправки.Предварительные экспериментальные исследования по ротационной вытяжке цилиндрических деталей из разных материалов показали, что наиболее эффективной в части получения высоких исследуемых точностных характеристик деталей является схема с разделением деформации по сравнению СЃВ РґСЂСѓРіРёРјРё возможными схемами формоизменения (схем с использованием деформирующих роликов открытой и закрытой калибровки)РїСЂРё использовании комплекта роликов с углами: ар = 15В°- ар2 = 30В°-а р3 = 30В° [3]. Поэтому ротационная вытяжка цилиндрических деталей изисследуемых материалов осуществлялась по трёхроликовой схеме с разделением очага деформации.Построение теоретической модели для определения относительной величины отклонения внутреннего диаметра детали от номинального значения 5^ РїСЂРё ротационной вытяжке не представляется возможным. Поэтому для построения математической модели исследуемого показателя качества необходимо проведение экспериментальных исследований с последующей обработкой результатов на основе регрессионного анализа в сочетании с теорией планирования эксперимента.Так как предварительные эксперименты показали, что линейная модель может не удовлетворять условию адекватности, то для проведения экспериментальных исследований согласно рекомендациям [4, 5] был выбран план Рехтшафнера.В соответствии с планом Рехтшафнера, в табл. 1 приведены СѓСЂРѕРІРЅРё и интервалы варьирования технологических параметров процесса ротационной вытяжки, влияющие на величину изменения относительной величины отклонения внутреннего диаметра детали от номинального значения 5^ в натуральных значениях.Таблица 1РЈСЂРѕРІРЅРё и интервалы варьирования технологических параметров процесса ротационной вытяжкиОбозначение факторов РҐ1 XВ 2 XВ 3 XВ 4Рµ, % ?, РјРј/РѕР± -1 Рї, РјРёРЅ Рі, ммсталь 10 сталь 12РҐ3ГНМФБАОсновной уровень 0 45 0,75 75 110 6Рнтервал варьирования 15 0,5 25 40 3Нижний уровень -1 30 0,5 50 70 3Верхний уровень +1 60 1,0 100 150 9РЎРІСЏР·СЊ натуральных и кодированных значений факторов осуществляется по следующим формулам:Xi0 = (XiВ max + XiВ min) / 2-AXi = (XiВ max — XiВ min) / 2 — x, = (Xi + X, o)/DXi-Xi = С…,-DXi + РҐ, Рѕ,РіРґРµ Xi o — значение фактора на основном СѓСЂРѕРІРЅРµ в натуральном масштабе- С…,, Xi — значение факторов в кодированном и натуральном масштабах- РђРҐ, — интервал варьирования фактора в натуральном масштабе.Опыты равномерно дублировались, для каждой РіСЂСѓРїРїС‹ фиксированных параметров проводилось по шесть параллельных опытов. РџСЂРё определении границ области эксперимента использованы значения факторов, установленные в предварительно проведённых экспериментальных исследованиях. Согласно данному плану эксперимента была проведена серия опытов, и после проверки значимости коэффициентов уравнений регрессии РїРѕВ tВ -критерию Стьюдента, из этих зависимостей были исключены незначимые коэффициенты и произведен перерасчет моделей с проверкой их адекватности РїРѕВ FВ -критерию Фишера, РїСЂРё СѓСЂРѕРІРЅРµ значимости равном 0,05 [4, 5].Для проведения экспериментальных исследований были использованы трубные заготовки из малоуглеродистой стали 10 и легированной стали 12РҐ3ГНМФБА. Заготовки из стали 10 подвергались предварительной калибровке и последующей механической обработке, а заготовки из стали 12РҐ3ГНМФБА — механической обработке. Основные размеры исходных заготовок представлены в табл. 2.Таблица 2Геометрические характеристики исходных заготовокМатериал заготовки dРІРЅ, РјРјВ to, ммСталь 10 210,8 9,2Сталь 12РҐ3ГНМФБА 116,2 6,05Ркспериментальные работы производились на стане Р’-280. Стан оснащен трёхроликовой кареткой с гидравлическим РїСЂРёРІРѕРґРѕРј осевого перемещения. Деформирующие ролики расположены через 120В° по периметру окружности. В качестве деформирующего инструмента РїСЂРё проведении экспериментальных работ были использованы конические ролики с откры-той калибровкой диаметрами = 280В РјРј с углов рабочего РєРѕРЅСѓСЃР° ар1(первого, а р1 = 15В° и второго и третьего, а р 2 = а р3 = 30В° роликов) и радиусом РїСЂРё вершине ролика Рі.Рабочий инструмент (ролики и оправка) изготавливался с твердостью 56… 62 РРЇРЎСЌ. Выбор указанных диапазонов режимов обработки и параметров инструмента обусловлен широким их использованием в практике [3]. Для замеров диаметров деталей использовались РїСЂРёР±РѕСЂС‹ индикаторного типа. Цена деления индикатора составляла 0,01В РјРј.Проведенные эксперименты и соответствующая обработка опытных данных позволили получить математические модели изменения относительной величины отклонения внутреннего диаметра детали от номинального значения 5СЂ:для малоуглеродистой стали 105СЂ = 0,114 — 0,023Г—1 — 0,12Г—2 — 0,048Г—3 + 0,061Г—4 -- 0,018Г—1Г—2 + 0,019Г—2Г—3 + 0,009Г—2Г—4 + 0,047Г—2- для легированной стали 12РҐ3ГНМФБАЪп = 0,641 — 0,044Г—1 — 0,260Г—2 + 0,021Г—3 + 0,106Г—4 -- 0,064Г—1Г—2 — 0,076Г—1Г—3 — 0,056Г—2Г—3 + 0,015Г—3Г—4 — 0,187Г—2.(1)(2)На рис.В 1 РёВ 2 представлены графические зависимости изменения относительной величины отклонения внутреннего диаметра детали от номинального значения 5СЂ в зависимости от степени деформации Рµ, относительного радиуса РїСЂРё вершине ролика Рі = Рі / рабочей подачи? РїСЂРё фиксированных значениях частоты вращения заготовки РїВ РїСЂРё ротационной вытяжке деталей из стали 10.Анализ графических зависимостей и результатов экспериментальных исследований показывает, что с уменьшением относительной величины радиуса РїСЂРё вершине ролика г возрастает относительная величина отклонения внутреннего диаметра детали от номинального значения 5СЂ во всех диапазонах степеней деформации, рабочей подачи числа оборотов вращения заготовки п. Установлено, что с увеличением рабочей подачи? и степени деформации е в большинстве случаев сочетания исследуемых технологических параметров относительная величина 5СЂ уменьшается.Оптимизация регрессионных зависимостей (1) Рё (2) позволила выявить значения факторов в натуральном масштабе, РїСЂРё которых относительная величина 5СЂ будет минимальна и максимальна. Результаты оптимизации приведены в табл. 3.Р° Р±Р РёСЃ.В 1. Зависимости изменения величины 8СЂ оте, Рі Рё Рµ, ?: а —? = 1 РјРј/РјРёРЅ, Рї = 50 РјРёРЅ1-В Р± -Рї = 100РјРёРЅ1, Рі = 0,32Рё? (Рµ = 30%, Рі = 0,98)Таблица 3Результаты РїРѕРёСЃРєР° минимальной и максимальной величин 8рМатериал min/ max Рµ, %? -1 Рї, РјРёРЅ РіВ 8рСталь 10 min 60 1,0 100 0,32 -0,0989max 30 0,5 50 0,98 0,4057Сталь 12РҐ3ГНМФБА min 60 1,0 150 0,49 -0,1453max 30 0,5 128 1,49 1,0236Полученные зависимости изменения относительной величины отклонения внутреннего диаметра детали от номинального значения 8СЂ РјРѕРіСѓС‚ быть использованы РїСЂРё разработке новых технологических процессови создания математических моделей деформирования РїСЂРё ротационной вытяжке с разделением очага деформации цилиндрических деталей из сталей 10 РёВ 12РҐ3ГНМФБА.Работа выполнена в рамках гранта РФФР№ 13в€’08в€’97в€’518 СЂ_центр_Р°.РЎРїРёСЃРѕРє литературы1. РљРѕРІРєР° и штамповка: справочник: РІВ 4В С‚. Рў. 4. Листовая штамповка / РїРѕРґ РѕР±С‰. ред. РЎ. РЎ. Яковлева. 2-Рµ РёР·Рґ., перераб. РёВ РґРѕРї. Рњ.: Машиностроение, 2010. 732 СЃ.2. Могильный Рќ. Р. Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках. Рњ.: Машиностроение, 1983. 192 СЃ.3. Яковлев РЎ. РЎ., Трегубов Р’. Р., Яковлев РЎ. Рџ. Ротационная вытяжка с утонением стенки осесимметричных деталей из анизотропных трубных заготовок на специализированном оборудовании. Рњ.: Машиностроение, 2009. 265 СЃ.5. Налимов Р’. Р’., Голикова Рў. Р. Логические основания планирования эксперимента. 2-Рµ РёР·Рґ., перераб. РёВ РґРѕРї. Рњ.: Металлургия, 1980. 152 СЃ.6. РќРѕРІРёРє Р¤. РЎ., РђСЂСЃРѕРІ РЇ. Р‘. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. Рњ.: Машиностроение- София: Техника, 1980. 304 СЃ.Яковлев Сергей Сергеевич, Рґ-СЂ техн. наук, РїСЂРѕС„., mpf-tula@rambler. ru, Р РѕСЃСЃРёСЏ, Тула, Тульский государственный университет,Ларина Марина Викторовна, канд. техн. наук, РґРѕС†., mpf-tula@rambler. ru, Р РѕСЃСЃРёСЏ, Тула, Тульский государственный университет,Пасынков Андрей Александрович, канд. техн. наук, РґРѕС†., mpf-tula@rambler. ru, Р РѕСЃСЃРёСЏ, Тула, Тульский государственный университетFEA TURES FORMA TIONВ OF INTERNAL DIAMETRIC DIMENSION AXISYMMETRIC PARTSВ IN ROTARY DRAWINGS.S. Yakovlev, M.V. Larina, A.A. PasynkovThe features ofВ the formation ofВ internal diametric blur-ditch rotationally symmetric parts inВ rotary drawing with wall thinningare shown. The mathematical model ofВ the formation ofВ internal diametric dimensions ofВ axially symmetric parts ofВ the process parameters, geometry-cal characteristics ofВ the tool rotary drawing axisymmetric parts made ofВ steel and 10 12h4GNMFBA specialized equipment division faces the deformation obtained byВ the methods ofВ mathematical statistics and the theory ofВ experiment planning. Rational technological modes ofВ processing isВ installed.Key words: rotary extractor, pipe, roller, mandrel, feed pitch, the degree ofВ deformation, angle, detail diameter.Yakovlev Sergey Sergeevich, doctor ofВ technical sciences, professor, mpf-tulaaramhler. ru, Russia, Tula, Tula State University,Larina Marina Viktorovna, candidate ofВ technical sciences, docent, mpf-tulaaramhler. ru, Russia, Tula, Tula State University,Pasynkov Andrey Aleksandrovich, candidate ofВ technical sciences, docent, mpf-tulaaramhler. ru, Russia, Tula, Tula State UniversityУДК 615. 8:612. 2, 681. 518. 5ФОРМРР РћР’РђРќРР• ОБЩЕЙ РЎРћР’РћРљРЈРџРќРћРЎРўР РНФОРМАТРВНЫХ РџР РР—РќРђРљРћР’ ДЛЯ РДЕНТРР¤РРљРђР¦РР РЎРћРЎРўРћРЇРќРРЇ ДЫХАТЕЛЬНОЙ РЎРСТЕМЫН.Р’. РвахноРассмотрен метод формирования информативных признаков, определяющих состояние дыхательной системы в результате задания уровней давления переключения в контуре, РїСЂРё которых РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ полное открытие дроссельной заслонки, приведен параметрический анализ РєСЂРёРІРѕР№ давления и построена матрица состояний дыхательной системы. Сформирована обобщенная структура, обеспечивающая формирование информативных признаков РїСЂРё разных типах воздействия сопротивлением.Ключевые слова: характеристика давления, максимальное давление, полное перекрытие контура, дыхательная трубка, идентификация состояния.Устройства релейного воздействия на дыхательную систему человека описаны РІВ СЂСЏРґРµ научных работ [1,2], а тренажеры дыхательной мускулатуры, построенные на указанном принципе, исследованы РІ [1]. Создание адаптивных устройств корректирующего воздействия на дыхательную систему человека привело к появлению новых методов диагностики с целью идентификации изменяемых параметров человека [3,4].На основании полученных экспериментальных данных проведен анализ РєСЂРёРІРѕР№ давления и установлены аппроксимирующие функции и параметры, отвечающие за состояние дыхательной системы человека [3,4].Для обеспечения самонастройки функционирования режимов комплексов корректирующего воздействия на дыхательную систему разработан метод диагностики, основанный на изменении давления переключения и составления матрицы состояний. Данный метод в совокупности СЃРѕРїРё-санным РІ [5,6] представляет единую систему идентификации состояния дыхательной системы в процессе проведения процедур на дыхательных тренажерах.
Показать Свернутьxn----8sbemlh7ab4a1m.xn--p1ai
УДК 621. 983- 539. 374ФОРМРР РћР’РђРќРР• МЕХАНРЧЕСКРРҐ СВОЙСТВ МАТЕРРАЛА ДЕТАЛЕЙ РџР Р Р РћРўРђР¦РРћРќРќРћР™ ВЫТЯЖКЕ С УТОНЕНРЕМСТЕНКРРЎ. РЎ. Яковлев, Р’. Р. Трегубов, Р•.Р’. ОсиповаПриведены результаты экспериментальных исследований по формированию механических свойств материала изготавливаемых осесимметричных деталей ротационной вытяжкой на специализированном оборудовании. Выявлено влияние технологических параметров, геометрии деформирующего ролика, схемы операции ротационной вытяжки и предварительной и окончательной термической обработки на формирование механических свойств материала изготавливаемых деталей.Ключевые слова: технологические параметры, ротационная вытяжка, термическая обработка, оправка, ролик, трубная заготовка, шаг подачи, степень деформации.Растущая потребность в производстве сложнопрофильных осесимметричных деталей наряду с предъявляемыми РєВ РЅРёРј высокими требованиями по точности геометрической формы, диаметральным размерам, толщине стенки, качеству поверхности и механическим свойствам, связанным с обеспечением надёжности эксплуатации деталей в условиях агрессивной среды, высоких температур и давлений, определяют необходимость совершенствования методов их изготовления. Наряду с традиционными методами изготовления сложнопрофильных осесиммет-ричных деталей механической обработкой и многооперационной вытяжкой за последние РіРѕРґС‹ широкое применение находит ротационная вытяжка на специализированном оборудовании с использованием в качестве деформирующих элементов роликов [1, 2]. Для производства такого типа деталей находят успешное применение схемы ротационной вытяжки роликами с открытой и закрытой калибровкой, а также с разделением очага деформации [1в€’5].Цельнометаллические РєРѕСЂРїСѓСЃР° полых осесимметричных деталей ответственного назначения работают в тяжелых условиях эксплуатации (агрессивные среды, высокие статические и динамические нагрузки), поэтому к механическим свойствам этих изделий предъявляются специальные требования [1в€’5].В процессе ротационной вытяжки повышаются прочностные характеристики материала (временное сопротивление РѕРІ, условный предел текучести РѕВ 02) и снижаются относительное удлинение 8 и относительное сужение площади поперечного сечения у. Рзменение механических свойств материала зависит от степени его деформации Рµ.43Явление упрочнения материала в процессе пластической деформации в отдельных случаях используется как положительный фактор для повышения конструктивной прочности изготавливаемых деталей. Вместе с тем, имеющее место РїСЂРё этом снижение пластических свойств отрицательно сказывается на возможностях интенсификации процесса ротационной вытяжки.Приведены результаты экспериментальных исследований по изменению механических свойств материала изготавливаемых осесимметрич-ных деталей ротационной вытяжкой на специализированном оборудовании.РџСЂРё проведении экспериментальных работ был исследован характер изменения механических свойств стали 10 РїСЂРё различных схемах обработки, технологических и геометрических параметрах инструмента ротационной вытяжки. Основные типы роликов, используемых для ротационной вытяжки осесимметричных деталей, показаны на рис.В 1.Р РёСЃ.В 1. РўРёРїС‹ роликов, используемых для ротационной вытяжкиосесимметричных деталейРкспериментальные работы производились на станке РЎРҐРџ-2. Ротационная вытяжка осесимметричных деталей осуществлялась по трем наиболее характерным схемам обработки: 3-роликовой схеме с использованием деформирующих роликов открытой калибровки (СЂРёСЃ. 2) — 3-роликовой схеме с использованием роликов закрытой калибровки (СЂРёСЃ. 3) — 3-роликовой схеме с разделением очага деформации (СЂРёСЃ. 4).Для оценки влияния технологических параметров на качественные характеристики осесимметричных деталей ротационная вытяжка выполнялась с различными степенью деформации е и рабочей подачей 5, которые изменялись в диапазоне от 10 РґРѕВ 70% и от 0,55 РґРѕВ 2 РјРј/РѕР± соответственно, РіРґРµ Рµ = (1 — ^/ ?0)100%- ^ Рё ^ - толщина стенки РёСЃС…РѕРґРЅРѕР№ заготовки и детали.Р РёСЃ.В 2. Схема ротационной вытяжки осесимметричных деталей тремя роликами с открытой калибровкой: 1 — ролик- 2 — деталь-3 — оправкаРис.В 3. Схема ротационной вытяжки осесимметричных деталей роликами с закрытой калибровкой: 1 — ролик- 2 — деталь- 3 — оправкаРис.В 4. Трех роликовая схема ротационной вытяжки осесимметричных деталей с разделением деформации РїСЂРё радиальном смещении роликов:1 — ролик- 2 — оправка- 3 — детальВ качестве деформирующего инструмента РїСЂРё проведении экспериментальных работ были использованы конические ролики с открытой и закрытой калибровкой диаметрами = 220В РјРј, углом рабочего конусаар=10… 30В°, высотой калибрующего РїРѕСЏСЃРєР° Р¬ = 3В РјРј. Рабочий инструмент (ролики и оправка) изготавливался с твердостью 56… 62 РРЇРЎСЌ. Ротационная вытяжка осесимметричных деталей осуществлялась РїСЂРё постоянной скорости вращения оправки с частотой Рї = 180 1 / РјРёРЅ.После проведения ротационной вытяжки с различными степенями деформации заготовки из стали 10 подвергались низкотемпературному отжигу РїСЂРё Р“0тЖ = 400В В°C.Для определения механических характеристик материала трубных заготовок и полуфабрикатов РїСЂРё разных степенях деформации изготовлялись продольные образцы. Количество образцов каждого типа равнялось шести. Величины условных пределов текучести0 2, временного сопротивления ав, относительного максимального удлинения 85 образца в направлении образующей трубных изделий вычислялись в соответствии СЃ ГОСТ 1497–84.Кривые изменения механических свойств стали 10 в зависимости от степени деформации е приведены на рис.В 5. Здесь сплошными линиями показаны результаты экспериментальных исследований механических свойств материала детали РїСЂРё ар = 15В°- штрихпунктирными— а СЂ = 20В°.Анализ результатов механических испытаний образцов деталей, подвергнутых различным степеням деформации е при различных схемах ротационной вытяжки и рабочей подачи Б, показывает, что характер изменения механических свойств деталей практически не зависит от выбранных схем их обработки. Некоторые различия в характере изменения механических свойств объясняются величиной образования наплыва металла перед очагом деформации. Установлено, что РїСЂРё ротационной вытяжке деталей из стали 10 роликами открытой калибровки более интенсивное изменение механических свойств имеет место РїСЂРё обработкероликами с углом, Р° СЂ = 20В° (с колебаниями величины наплыва Р¬^ в исследуемом интервале степеней деформации от 0,7 РґРѕВ 1,14 РјРј) по сравнению с обработкой деталей по той же схеме роликами с углом, Р° СЂ = 15В° (с колебаниями наплыва Р¬^ = 0,47… 0,74 РјРј). Отметим, что детали, обработанные по той же схеме роликами с углом, Р° СЂ = 30В°, РёР·-Р·Р° наличия поверхностных дефектов (от чрезмерной величины наплыва РїСЂРё ротационной вытяжке) механическим испытаниям не подвергались.46РћВ 10 20 30 40 50% 70? -& gt--Р РёСЃ.В 5. Зависимости изменения Рѕ0 2 и ов для стали10РѕС‚ Рµ (Р‘ = 0,55 РјРј/РѕР±)Характер изменения механических свойств деталей из стали 10, обработанных роликами с закрытой калибровкой, аналогичен результатам,полученным РїСЂРё обработке роликами открытой калибровки РїСЂРё, Р° СЂ = 20В°.Механические свойства деталей, деформированных по схеме с разделением деформации, идентичны результатам, полученным РїСЂРё обработке деталей роликами открытой калибровки с углом, Р° СЂ = 15В°.Результаты проведенных работ показывают, что РїСЂРё ротационной вытяжке деталей из стали 10 со степенью деформации РґРѕВ 60% величины РѕРІВ РёВ Рѕ02 возрастают на 50… 55%, а величина 8 снижается более чем РІВ 2раза.На основе этих экспериментальных данных были построены математические зависимости изменения временного сопротивления Рѕ РІ, условного предела текучести Рѕ02 и относительного удлинения 8 от степенидеформации е при ротационной вытяжке.Зависимости изменения РѕРІ, Рѕ02 РёВ 8 от степени деформации еописывались выражениему = РЈ0 + аеЬ, (1)РіРґРµ Сѓ0 Рё у — величина исследуемой характеристики механических свойств до и после пластической деформации Рµ- Р° Рё Ь — экспериментальные константы.Р’РёРґ формулы (1) выбирался с учетом качественных закономерностей изменения исследуемых механических характеристик, а также РёСЃС…РѕРґСЏ из условия РјРёРЅРёРјСѓРјР° дисперсии адекватности формулы экспериментальным данным. Ркспериментальные константы, Р° и Ь находились по методу Хука — Дживса.Выполнены экспериментальные исследования по влиянию геометрии деформирующего ролика и схемы операции ротационной вытяжки на формирование механических свойств стали 10ГН в зависимости от степени деформации е. В табл. 1 представлены величины экспериментальных констант для исследуемых характеристик механических свойств исследуемой стали.Таблица 1Ркспериментальные константы зависимости видаМатериал Схема обработки РЈВ РЈ0 Р° ЬСталь 10ГН- закалка РўР’Р§- Тзак = 970… 1030 °С- отпуск Тотп = 590 °С- время 1отп = 190 РјРёРЅ 1 Рѕ РІ, РњРџР° 577 330,4 0,73РѕВ 0,2, РњРџР° 511 331,6 0,725, % 13,1 -9,9 0,642 Рѕ РІ, РњРџР° 577 409,3 0,74РѕВ 0,2, РњРџР° 511 403,7 0,745, % 13,1 -11,3 0,63Здесь введены следующие обозначения для схемы обработки и последующей термической обработки детали: 1 — схема с использованием деформирующих роликов открытой калибровки, Р° СЂ = 20В°- низкотемпературныйотжиг- Тотж = 400 В° РЎ- 2 — схема с разделением очага деформации ар = 10В°- ар = 20В°- ар3 = 30В°- 3 — схема с использованием деформирующих роликов открытой калибровки, ар = 15В°- низкотемпературный отжиг- Тотж = 400 °С- 4 — схема с использованием деформирующих роликов закрытой калибровки, Р° СЂ = 30В°, Р° РІ = 5В°, Ьг =Рђ1, Р° Р· = 15В°- низкотемпературный отжиг- Тотж = 360 °С- 5 — схема с использованием деформирующих роликов открытой калибровки, Р° СЂ = 20В°.Приведенные выше результаты экспериментальных исследований использованы РїСЂРё проектировании новых технологических процессов ротационной вытяжки цельнометаллических РєРѕСЂРїСѓСЃРѕРІ изделий ответственного назначения.РџСЂРё изготовлении осесимметричных корпусных деталей с переменной толщиной стенки из трубных заготовок из стали 10 методом ротационной вытяжки по действующему технологическому процессу необходимой предварительной термической обработкой является закалка с высоким отпуском. Данная термическая обработка обеспечивает хорошую технологичность РїСЂРё изготовлении детали, требуемые свойства и надежность РїСЂРё эксплуатации и хранении изделия вследствие того, что создает благоприятную структуру в стали — структуру зернистого перлита. Рта термическая операция довольно трудоемкая и энергоемкая, требующая РґРІСѓС… нагревов, удлиняет технологический процесс изготовления детали. Р’В СЃРІСЏР·Рё с этим было предложено в качестве предварительной термической обработки перед ротационной вытяжкой использовать нормализацию как более экономичный РІРёРґ термической обработки.Нормализация создает структуру пластинчатого перлита. Структуры пластинчатого типа обладают пониженными величинами значений ударной вязкости по сравнению со структурами зернистого типа, так как пластины цементита создают дополнительные концентраторы микронапряжений, способствующие возникновению микротрещины.Далее приведены результаты экспериментальных исследований по определению РІРёРґР° необходимой предварительной термической обработки для стали 10 РїСЂРё изготовлении осесимметричных корпусных деталей с переменной толщиной стенки из трубных заготовок методом ротационной вытяжки- определена возможность замены закалки с высоким отпуском по действующему техпроцессу на нормализацию.Рсходными заготовками для экспериментальных исследований являлись заготовки из труб 0 325Г—18 мм и длиной 690В РјРј из стали 10 РїРѕ ГОСТ 8731–74, подвергнутые калибровке и дальнейшим воздействиям:1) закалке и отпуску по режиму:закалка: температура Тзак =940В±10 0 РЎ, время выдержки Iвыд = 20… 25 РјРёРЅ, нагрев печной, охлаждение РІВ РІРѕРґРµ-отпуск: температура Тотп =690В±100 РЎ (РїСЂРё проведении отпуска фактическая температура отпуска была выше критической температуры), время выдержки 1выд = 60. 65 РјРёРЅ, нагрев печной, охлаждение на воздухе.2) нормализации по режиму: температура РўРЅРѕСЂ =910В±100 РЎ, времявыдержки 1выд =35 РјРёРЅ, нагрев печной, охлаждение на воздухе.После предварительной термической обработки заготовки подвергали механической обработке и ротационной вытяжке с различными степенями деформации в соответствии с действующим технологическим процессом:1) ротационная вытяжка первая со степенью деформации Рµ =40%-2) отжиг рекристаллизационный смягчающий (РћР РЎ): температураТотж =610. 640 В° РЎ, время выдержки 1выд = 30 РјРёРЅ-3) ротационная вытяжка вторая со степенью деформации Рµ = 50, 70, 80, 85%.После ротационной вытяжки трубы подвергали отжигу, уменьшающему внутренние напряжения (РћРЈРќ) по режиму: температураТотж =330. 360В° РЎ, время выдержки 1выд = 30 РјРёРЅ.Ркспериментальные работы по ротационной вытяжке проводились на стане РЎРҐРџ-2 по схеме с разделением очага деформации между роликами. Станок оснащен 3-роликовой кареткой с гидравлическим РїСЂРёРІРѕРґРѕРј осевого перемещения. В качестве давильных элементов использовались три ролика, расположенные по периметру окружности РїРѕРґ углами 120В°, диаметрами Б =220 РјРј, с радиусами закругления ролика Рі =3 РјРј- высотой калибрующего РїРѕСЏСЃРєР° Р¬ =3 РјРј- с рабочим углом первого роликаар1 = 15В°- второго и третьего ар2 =ар3 = 30В°- с задними угламиаз = 30В°. Рабочий инструмент (ролики и оправка) изготавливался с твердостью 56… 62 РќРЇРЎСЌ.РўСЂСѓР±С‹, обработанные по вышеописанной методике, разрезали на кольца длиной 250В РјРј. Каждое кольцо было предварительно деформировано на определенную степень деформации. Рз колец изготовили РїРѕВ 12 продольных и поперечных образцов РїРѕ ГОСТ 1497–84 для определения механических свойств в продольном и поперечном направлениях РёВ РїРѕВ 12 поперечных образцов для определения ударной вязкости РїСЂРё температуре+ 20 (ап+20) и — 50В В°C (ап50). В качестве основных механических характеристик принимались условный предел текучести Рѕ0 2, временное сопротивление Рѕ РІ, относительные максимальные удлинения 8 образца. Рти величины вычислялись в соответствии СЃ ГОСТ 1497–84. Образцы для определения механических свойств испытывали на 10-тонной машине В«1Рї-stron — 5882В», а для определения ударной вязкости — на маятниковом РєРѕРїСЂРµ РљРњ-05. Для определения значений ап _ 50 образцы охлаждали в смеси льда и спирта.Для исследования микроструктуры стали 10 после закалки с высоким отпуском и нормализации изготовили микрошлифы в плоскости образца, перпендикулярной РѕСЃРё трубы. Для выявления микроструктуры травление образцов проводили РІВ 4%-РЅРѕРј растворе азотной кислоты в спирте. Микроструктуру исследовали с помощью РјРёРєСЂРѕСЃРєРѕРїРѕРІ РњРРњ-8Рњ и КЕОРНОТ2. Механические свойства стали 10 после ротационной вытяжки с различными степенями деформации с предварительной закалкой и высоким отпуском или нормализацией приведены в табл. 2.50Таблица 2Механические свойства стали 10 после ротационной вытяжки с различными степенями деформации и предварительной и окончательной термической обработкойПредварительная термообработка Степень деформации, Рµ, % Окончательная термообработка Механические свойства° 0,2 8, % апМПа РњРџР° % РљРіСЃ. Рј/РјРј 2Попер./ РїСЂРѕРґ. Попер./ РїСЂРѕРґ. Попер./ РїСЂРѕРґ. ап+20/ ап -50Нормализация РСЃС…РѕРґРЅРѕРµ (после нормализации) состояние 412/ 428 263/ 285 42/36,0 16,5/6,940 РћР РЎ 415/ 410 300/ 305 31/35,0 7,5/4,950 РћРЈРќ 637/ 643 617/623 10/14,2 3,0/3,070 РћРЈРќ 710/ 713 687/ 713 9,2/9,7 2,2/1,980 РћРЈРќ 712/ 727 690/ 720 -/8,9 1,9/2,1Закалка и отпуск РСЃС…РѕРґРЅРѕРµ (после закалки с отпуском) состояние 438/ 433 290/ 291 38,0/ 33,7 15,7/7,240 РћР РЎ 410/ 422 263/ 278 35,0/ 36,0 7,5/550 РћРЈРќ 663/ 677 -/653 11,7/ 19,8 2,2/2,270 РћРЈРќ 733/ 737 -/687 6,8/9,8 2,2/1,880 РћРЈРќ 815/ 803 -/770 4,2/9,7 1,9/2,285 РћРЈРќ 880/ 847 -/830 5,3/8,0 2,0/1,7Металлографический анализ стали 10 показал, что после закалки с высоким отпуском микроструктура состоит из зерен феррита 9-РіРѕ балла РїРѕ ГОСТ 5639–65, зернистого перлита, расположенного как в стыке зерен, так и по границам зерен и выделений третичного цементита по границам зерен, пластинчатого характера, что свидетельствует о повышении температуры РїСЂРё отпуске выше критической температуры (приблизительно РґРѕВ 750 В° РЎ). Выделения третичного цементита по границам зерен сильно РѕС…-рупчивают сталь. Ртим объясняется то обстоятельство, что значения ударной вязкости стали 10 после закалки и отпуска находятся на уровне значений ударной вязкости нормализованной стали 10 (табл. 2). Микроструктура стали 10 после нормализации состоит из зерен феррита 7-РіРѕ балла РїРѕ ГОСТ 5639–65 и участков пластинчатого перлита.Рз приведенных данных в табл. 2 можно сделать следующие выводы1. Механические свойства стали 10 после закалки и высокого отпуска и после нормализации незначительно отличаются по величине значений. Анизотропия механических свойств вдоль и поперек направления проката незначительна (наблюдается лишь небольшая разница в значениях относительного удлинения в продольном и поперечном направлениях).2. РџСЂРё увеличении степени деформации РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґСЏС‚ СЂРѕСЃС‚ значений условного предела текучести Рѕ02 и временного сопротивления ов и падение относительного максимального удлинения 5. У предварительно закаленной и отпущенной стали 10 значения временного сопротивления разрыву ов и предела текучести РѕВ РѕВ 2 непрерывно повышаются сувеличением степени деформации. Значения вышеназванных величин у предварительно нормализованной стали 10 растут РґРѕВ 710… 720 РњРџР° РїСЂРё степени деформации 70%, а при дальнейшем ее увеличении остаются на этом же СѓСЂРѕРІРЅРµ.Прочностные характеристики стали 10 после предварительной закалки с отпуском и после нормализации РїСЂРё степенях деформации 50, 70% имеют величины значений РѕРґРЅРѕРіРѕ СѓСЂРѕРІРЅСЏ- РїСЂРё степени деформации 80% величины РѕРІВ РёВ Рѕ02 на 60. 100 РњРџР° выше у предварительно закаленной и отпущенной стали 10.Относительное максимальное удлинение стали 10 (в продольном направлении) у предварительно закаленной и отпущенной заготовки РїСЂРё степени деформации 50% на 6% выше, чем у предварительно нормализованной заготовки. РџСЂРё степенях деформации 70, 80% значения относительного удлинения находятся на одном СѓСЂРѕРІРЅРµ.Значения ударной вязкости закаленной и отпущенной, а также нормализованной стали 10 изменяются незначительно РїСЂРё снижении температуры испытания РѕС‚ + 20 до — 50 В° РЎВ РїСЂРё всех исследуемых степенях деформации. В исходных состояниях (без деформации) значения ап+20 приблизительно РІВ РґРІР° раза превышают значения ап50.3. Различие величин временного сопротивления ов и условного предела текучести Рѕ02 вдоль и поперек направления проката незначительно РїСЂРё всех исследуемых степенях деформации. Значения относительного удлинения 5 в продольном направлении заготовки из стали 10, предварительно закаленной и отпущенной РїСЂРё температуре выше критической, РІВ 1,5 — 2 раза выше, чем в поперечном.Работа выполнена в рамках базовой части государственного задания № 2014/227 на выполнение научно-исследовательских работ Министерства образования и науки Р РѕСЃСЃРёР№СЃРєРѕР№ Федерации на 2014в€’2020 РіРѕРґС‹ и гранта РФФР№ 13в€’08в€’97в€’518 СЂ_центр_Р°.РЎРїРёСЃРѕРє литературы1. Гредитор Рњ. Рђ. Давильные работы и ротационное выдавливание. Рњ.: Машиностроение, 1971. 240 СЃ.2. Могильный Рќ. Р. Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках. Рњ.: Машиностроение, 1983. 192 СЃ.3. РљРѕРІРєР° и штамповка: справочник. Листовая штамповка / РїРѕРґ РѕР±С‰. ред. РЎ.РЎ. Яковлева- ред. совет: Р•. Р. Семенов (пред.) РёВ РґСЂ. 2-Рµ РёР·Рґ., перераб. РёВ РґРѕРї. Рњ.: Машиностроение, 2010. 732 СЃ.4. Трегубов Р’. Р. Ротационная вытяжка с утонением стенки цилиндрических деталей из труб на специализированном оборудовании. Тула: РР·Рґ-РІРѕ ТулГУ, Тульский полиграфист, 2002. 148 СЃ.5. Яковлев РЎ. РЎ., Трегубов Р’. Р., Яковлев РЎ. Рџ. Ротационная вытяжка с утонением стенки осесимметричных деталей из анизотропных трубных заготовок. Рњ.: Машиностроение, 2009. 265 СЃ.Яковлев Сергей Сергеевич, Рґ-СЂ техн. наук, РїСЂРѕС„., mpf-tula@rambler. ru, Р РѕСЃСЃРёСЏ, Тула, Тульский государственный университет,Трегубов Виктор Рванович, Рґ-СЂ техн. наук, РїСЂРѕС„., mpf-tula@rambler. ru, Р РѕСЃСЃРёСЏ, Тула, Тульский государственный университет,РћСЃРёРїРѕРІР° Елена Витальевна, асп., mpf-tula@rambler. ru, Р РѕСЃСЃРёСЏ, Тула, Тульский государственный университетFORMATIONВ OF MECHANICAL PROPERTIESВ OF MATERIAL ITEMSВ IN ROTARY DRAWING WITH WALL THINNINGS.S. Yakovlev, V.I. Tregubov, E.V. OsipovaThe results ofВ experimental studies onВ the formation ofВ the mechanical properties ofВ the material produced rotationally symmetric parts ofВ spinning onВ specialized equipment. The influence ofВ process parameters, geometry deforming roller circuit operation ofВ spinning and preliminary and final heat treatment onВ the formation ofВ the mechanical properties ofВ the material manufactured parts.Key words: technological parameters ofВ spinning, heat treatment, mandrel roller, tubular billet step submission, the degree ofВ deformation.Yakovlev Sergey Sergeevich, doctor ofВ technical sciences, professor, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,Tregubov Victor Ivanovich, doctor ofВ technical sciences, professor, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,Osipova Elena Vitalievna, postgraduate, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
Показать Свернутьwestud.ru