ISSN (print) 1995-2732
ISSN (online) 2412-9003

 

скачать

Аннотация

Доля импорта в потреблении крепежных изделий в Российской Федерации в 2014 г. составила 46%. В основном, это стержневые изделия с головками (болты и винты). Расширение производства крепежных изделий с головками является важной задачей отечественной промышленности. Повысить эффективность производства болтов возможно за счет совершенствования конструкции изделий и применения малоотходных технологий. Цель работы – разработка математической модели и расчет энергосиловых параметров малоотходного процесса штамповки головок болтов с торцевой лункой. Используя вариационный метод, решена задача определения энергосиловых параметров процесса штамповки головок болтов с торцевой лункой. Реологические свойства штампуемого металла задавались в виде модели жесткопластической среды с нелинейным упрочнением. Кривая упрочнения описывалась экспоненциальной зависимостью. Рассматривался конечный этап деформирования, когда производится окончательная штамповка с перемещением инструмента на малую величину. Деформируемый на конечном этапе штамповки объем разбивался на жесткую и пластическую области. Задавались функции перемещений и составлялся функционал полной работы деформации. Поиск минимума полной работы деформации осуществляли численными методами с использованием специально разработанной программы. По результатам расчетов построена номограмма, позволяющая определять удельные усилия штамповки головок с торцевой лункой в зависимости от относительных размеров головки для марок стали, наиболее широко применяемых при изготовлении болтов. Результаты исследования использовались при разработке малоотходных технологий изготовления опытных партии болтов М 16×50 (ГОСТ 7798-70) и путевых шурупов ЦП-54 (ТУ 1293-165-0112432-2003) с торцевой лункой. Применение разработанных технологий обеспечивает экономию металла 3–6%.

Ключевые слова

Штамповка головок болтов, торцевая лунка, вариационный метод, функции перемещений, энергосиловые параметры, усилия штамповки.

Железков О.С.

Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Магнитогорск, Россия

Галиахметов Т.Ш.

Белебеевский завод «Автонормаль», Белебей, Россия

Стеблянко В.Л.

Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Магнитогорск, Россия

1. Приказ Министерства промышленности и торговли РФ № 65 2 от 31.03.2015 «Об утверждении плана мероприятий по импортозамещению в отрасти черной металлургии Российской Федерации». М., 2015.

2. Мокринский В.И., Железков О.С. Новые прогрессивные виды и технологические процессы изготовления крепежных изделий // Метизное производство. 1990. Вып. 2. С. 22.

3. Мокринский В.И. Производство болтов холодной объемной штамповкой. М.: Металлургия, 1978. 78 с.

4. Развитие теории и технологии проектирования машин, агрегатов и инструмента в процессах обработки давлением и резания / С.И. Платов, Н.Н. Огарков, Д.В. Терентьев, О.С. Железков, В.В. Рубаник, Ж.П. Вассал // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2014. № 1. С. 112–114.

5. Константинов Д.В., Корчунов А.Г. Мультимасштабное компьютерное моделирование процессов обработки металлов давлением // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2015. № 1. С. 36–42.

6. Паршин В.Г., Поляков М.Г., Железков О.С. Метод определения усилий холодной высадки головок болтов и винтов // Черная металлургия: Бюл. ин-та Черметинформация. 1975. № 12. С. 48–49.

7. Паршин В.Г., Железков О.С. Определение усилий холод-ной объемной штамповки осесимметричных деталей // Изв. вузов. Черная металлургия. 1980. № 3. С. 86–89.

8. Реологические модели как основной элемент моделиро-вания процессов обработки металлов давление / О.М. Смирнов, С.А. Тулупов, М.А. Ценин и др. // Вестник Магни-тогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2008. № 2. С. 36–42.

9. Смирнов-Аляев Г.А. Механические основы пластической обработки металлов. Л.: Машиностроение, 1968. 266 с.

10. Теория обработки металлов давлением / И.Я. Тарновский, А.А. Поздеев, О.А. Ганаго и др. М.: Металлургиздат,1963. 672 с.