Технические науки

Аспирант Явдык Вита Викторовна

Винницкий национальный аграрный университет, Украина

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ С ДНИЩЕМ И ГОРЛОВИНОЙ ШТАМПОВЫМ ОБКАТЫВАНИЕМ

Ключевые слова: Штамповое обкатывание, цилиндрический валок,
трубчатые изделия, днища, горловины.

Штамповка заготовок обкатыванием (ШО) относится к нестационарным ротационным процессом с локальным очагом деформации. При ШО основное силовое усилие деформирующими валками осуществляют в осевом или
наклонном к торцу заготовки направлении [1]. Заготовке придают вращательное движение. При этом, при каждом обороте заготовка деформируется. Локализация пластической зоны позволяет уменьшить при раскатке усилия деформирования.

Для получения сложных профилированных заготовок при благоприятном напряженно-деформированном состоянии важным является умение управлять направлением течения материала путем изменения формы инструмента и его положения. На сегодня данные вопросы исследованы недостаточно.

Трубчатые детали с днищами и горловинами, к которым относятся ролики конвейеров, разнообразные баллоны, гильзы и др. нашли широкое использование в АПК. Такие изделия изготавливают, в основном, методами обработки давлением. При этом используют операции вытяжки, обжатия, раздачи и применяя при необходимости электросварку. К наиболее эффективным относится способ производства осесимметричных изделий из труб ротационным обкатываемым инструментом трения, при котором неподвижный инструмент движется вдоль оси вращения заготовки или перпендикулярно к ней [2].

Недостатком этого метода является то, что при использовании жесткого инструмента или ролика с осью вращения параллельной оси заготовки, кинематика деформирования и трения на контактной поверхности не являются благоприятными. Поэтому для обеспечения устойчивого формоизменения процесс предусматривает обязательное нагревание с выбором режимов нагрева участка заготовки, подлежащего обработке штамповки обкатыванием. Необходимость нагрева усложняет процесс производства, вносит дополнительные расходы, уменьшает устойчивость инструмента и заготовки, а также ухудшает качество изделий.

Целью исследования является расширение технологических
возможностей, номенклатуры и качества производимых изделий.

Поставленная цель была достигнута путем использования процесса штамповки обкатыванием (ШО) для производства деталей с днищами и горловинами.

При ШО трубных заготовок цилиндрическим валком направление
течения материала заготовки зависит преимущественно от величины и
направления смещения оси валка от оси поперечного сечения заготовки d, по отношению к направлению вращения заготовки [3]. При смещении валка в отрицательном направлении () (рис. 1), наблюдается течение металла в центр заготовки, что способствует формированию днищ и горловин. С увеличением величины смещения увеличивается угол между векторами скорости точек контактной поверхности заготовки и валка и усиливается интенсивность течения металла в соответствующем направлении.

Формированию днищ и горловин при ШО способствует также размещение цилиндрического валка с поворотом его оси до оси поперечного сечения заготовки на угол в направлении, противоположном направлению вращения заготовки
(рис. 1, 2).

Рис. 1. Схема формирования днища трубной заготовки	Рис. 2. Схема формирования горловины трубной заготовки

Размещение оси валка под углом к оси поперечного сечения заготовки в направлении, противоположном направлению ее вращения и смещения положения оси валка по отношению к оси поперечного сечения заготовки на величину, в направлении противоположном пятну контакта, позволяет управлять интенсивностью течения металла в центр заготовки, а подача валка вдоль заготовки обеспечивает высокую жесткость обкатывающего блока и позволяет осуществлять калибровку заготовки на оправке.

Технологический процесс производства трубных деталей с горловинами и днищами обеспечивает расширение технологических возможностей, номенклатуры и качества выпускаемых изделий.

Литература

1. Матвийчук В. А. Совершенствование процессов локальной ротационной обработки давлением на основе анализа деформируемости металлов: Монография/ В. А. Матвийчук, И. С. Алиев.– Краматорск: ДГМА, 2009.– 268 с.

2. Капорович В. Г. Производство деталей из труб обкаткой/ В. Г. Капорович. –М. Машиностроение, 1978. – 134 с.

3. Матвийчук В. А. Совершенствование процессов локальной ротационной обработки давлением на основе анализа деформируемости металлов: Монография / В. А. Матвийчук, И. С. Алиев. – Краматорск: ДГМА, 2009. – 268 с.