Повышение эффективности ударного деформирования и точности деталей при гибке на листоштамповочных молотах

Язык труда и переводы:
УДК:
621.98
Дата публикации:
20 мая 2022, 11:39
Категория:
Кузнечно-штамповочное
Авторы
Шагалеев Руслан Ринатович
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Аннотация:
Рассмотрены результаты экспериментальных исследований одноугловой гибки стальных листовых заготовок на листоштамповочном молоте (копре) с использованием стандартной бабы молота (копра) и бабы с наполнителем в виде стальных шариков. Установлено уменьшение угла пружинения (до 4,5 раз) и повышение точности изготовленных деталей при использовании бабы молота (копра) с наполнителем при полном отсутствии отскока инструмента от заготовки («прилипающий» удар) по сравнению с гибкой стандартной бабой молота, что можно использовать для повышения точности деталей авиационной техники, изготавливаемых на листоштамповочных молотах.
Ключевые слова:
листовая штамповка, листоштамповочные молоты, ударное деформирование, упругое пружинение
Основной текст труда

В условиях современного производства для изготовления различных деталей летательных аппаратов широко применяют процессы гибки листовых заготовок. В условиях мелко- и среднесерийного производства изготавливать такие детали в инструментальных штампах экономически нерентабельно, поскольку увеличиваются затраты на изготовление сложных штампов и сроки производства эффективным и экономически целесообразным для изготовления большой номенклатуры деталей летательных аппаратов гибкой является применение листоштамповочных молотов, оснащенных дешевыми и быстро изготавливаемыми свинцово-цинковыми штампами.

Основными недостатками листоштамповочных молотов является низкий КПД ударного деформирования заготовки и низкая точность изготавливаемых деталей вследствие их упругого пружинения, которое устраняют обычно ручной доводкой, что ухудшает качество поверхности детали и увеличивает трудоемкость.

Одним из направлений повышения размерной точности деталей и снижения упругого пружинения при гибке на листоштамповочных молотах является увеличение продолжительности ударного взаимодействия инструмента и заготовки путем удержания падающих частей молота в нижней точке при ударе при использовании бабы молота специальной конструкции.

Были проведены экспериментальные исследования, целью которых было гибка заготовок и определение параметров удара проводили на специальном комплексе для экспериментальных исследований процесса гибки на молоте (копре).

Для возможности сравнения результатов экспериментов по гибке заготовок стандартной бабой и бабой с наполнителем их массы принимали одинаковыми. Для этого в бабе молота с наполнителем использовали крышки различной массы, которые компенсировали недостаток массы бабы.

Для проведения экспериментальных исследований процесса гибки листовых заготовок стандартной бабой молота и бабы молота с наполнителем с использованием метода многофакторного планирования эксперимента были составлены матрицы планов экспериментов. В качестве варьируемых факторов были приняты: относительный радиус гибки, угол гибки, отношение массы шариков к массе бабы и отношение массы одного шарика к массе бабы молота.

При использовании метода многофакторного планирования эксперимента были построены математические модели процесса гибки на молоте в виде уравнений регрессии, показывающие зависимости угла пружинения от угла и радиуса гибки, а также от параметров бабы молота с наполнителем.

Экспериментальные исследования проводились с использованием стального штампа, однако в авиастроительном производстве используются свинцово-цинковые штампы, обладающие значительно меньшей себестоимостью и стойкостью, а также большей простой в изготовлении, по сравнению со стальным инструментом. Планируются экспериментальные исследования гибки на молотах с использованием свинцово-цинковых штампов для проверки влияния материала инструмента на углы пружинения при использовании бабы молота с наполнителем.

Литература
  1. Лавриненко В.Ю. Модернизация технологических машин ударного действия. Ремонт, восстановление, модернизация, 2017, № 2, с. 28–30.
  2. Лавриненко В.Ю., Шагалеев Р.Р., Чуваев И.С. Исследование зависимости упругого пружинения при гибке листовых заготовок от параметров бабы листоштамповочного молота с наполнителем. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2017, № 3 (323), с. 39–43.
  3. Феофанова А.Е., Демин В.А., Евсюков С.А., Лавриненко В.Ю., Семенов Е.И. Баба молота. Патент 2438825 Российская Федерация, 2012, бюл. № 1, 6 с.
  4. Лавриненко В.Ю., Шагалеев Р.Р. Построение математической модели процесса гибки листовых заготовок с использованием бабы листоштамповочного молота с наполнителем. Заготовительные производства в машиностроении, 2018, т. 16, 4, с. 162–168.
  5. Шагалеев Р.Р., Лавриненко В.Ю. Модернизация падающих частей листоштамповочных молотов для повышения размерной точности деталей при гибке. Инновационные технологии реновации в машиностроении. Сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. Москва, ИИУ МГОУ, 2019, с. 379–382.
  6. Шагалеев Р.Р. Повышение точности деталей авиационной техники при штамповке на листоштамповочных молотах. Новые подходы и технологии системного проектирования, производства, эксплуатации и промышленного дизайна изделий аэрокосмической техники. Сб. тр. III Междунар. молодежной конф. Москва, 20 ноября 2019 г., Москва, МГТУ им Н.Э. Баумана, 2019.
  7. Шагалеев Р.Р., Лавриненко В.Ю. Методика исследования процесса ударной гибки листовых заготовок. Новые технологии в учебном процессе и производстве Матер. XVII Междунар. науч.-техн. конф. Рязань, 17–19 апреля 2019 г., Рязань, ООО «Рязаньпроект», 2019, с. 305–308.
  8. Лавриненко В.Ю., Шагалеев Р.Р., Повышение точности деталей при штамповке на листоштамповочных молотах. XLIV Академические чтения по космонавтике. Сб. тез. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020, т. 2, с. 429–430.
Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.