Автор работы: Пользователь скрыл имя, 31 Октября 2010 в 20:25, Не определен
В машинах и приборах широко используются детали типа валов, стаканов и колец с фланцами, дисков, шестерен. Обычно их изготовляют точением или фрезерованием заготовок, отрезанных от прутков. Такие технологические процессы характеризуются низкими коэффициентом использования металла и культурой производства, большими трудоемкостью и удельными энергетическими затратами. Поэтому в современном машиностроении стремятся при получении деталей этого класса заменить процессы обработки резанием процессами холодного объемного деформирования, в частности торцовой раскаткой
3. Освоены техпроцессы торцовой раскатки заготовок из сталей ШХ15,
ШХ15СТ,
40Х, 20, 45 и Д16 и т. д.
В качестве заготовок используют отрезанные заготовки труб или прутков, устанавливаемые в матрицу свободно с зазором до 0,3 мм на сторону..
Валки могут быть цилиндрической или конической формы (рис. 3.1). Формируют внутренние и наружные бурты по схеме высадки. Диаметр не зависит от размеров детали обычно 250 – 400 мм.
Большие
технологические возможности (угол
5 –
15°
к оси вращения детали).
Недостаток:
1.
сложность формы валка зависит от размеров
и формы детали.
Рис.3.
Технологические схемы торцовой раскатки
Формоизменение заготовок происходит при торцевой раскатке проводят на высокопроизводительном автомате или на токарном станке.
При
трении, в месте контакта заготовки
с инструментом, заготовка локально
разогревается в зоне обработки
и, тем самым, теряет прочность лишь
там, где это необходимо.
4.
Современное применение
ХТР
| Компания
SFTC постоянно ведет интенсивную
работу по совершенствованию и отладке
как программы Deform в целом, так и её отдельных
модулей, добиваясь лучшего совпадения
получаемых результатов с натурными экспериментами.
В
частности, за последний год SFTC добилась
значительных успехов в работе над
моделированием процессов индукционного
нагрева, различных операций обработки
резанием, раскатки колец. Результаты
решения нескольких задач из этой
области в сравнении с 4.1.
Моделирование раскатки
заготовки для шестерни. Задача
решалась сотрудниками компании SFTC.
Рис.4.1. Пятно контакта заготовки с приводным валком (зеленым) и с нажимным валком (синим)
Рис.4.2. Раскатка заготовки для шестерни. Сопостовления результатов моделирования и эксперимента. На
рис.4.2 представлена модель в самый начальный
момент процесса раскатки (слева вверху),
в промежуточной стадии процесса (справа
вверху). Незаполнение формы (красный эллипс)
и излишнее количество металла, вытекшее
в заусенец (зеленый эллипс) получены как
при моделировании (слева внизу) так и
при реальном эксперименте (справа внизу).
Рис.4.3. Раскатка заготовки для шестерни. Сопостовления результатов моделирования и эксперимента. Надо обратить внимание на острый выступ на внутреннем диаметре кольца. При данных технологических параметрах возникновение этого дефекта было спрогнозировано в ходе моделирования и подтверждено натурным экспериментом. Результаты ещё двух задач были представлены специалистами компании Jernberg Industries. Материал
заготовки сталь 8620 (американский аналог
российской стали 0ХГНМ). Процесс протекает
при температуре 980 С. Приводной валок
вращается с частотой 60 об/мин. Нажимной
валок перемещается с постоянной линейной
скорость 10 мм/сек. Заготовка в ходе процесса
совершает 27 оборотов вокруг собственной
оси.
Рис.4.4. Раскатка заготовки для шестерни. Распределение интенсивности пластической деформаций. Конечная
деталь представляет собой кольцо с
фланцами на обоих торцах. Для сохранения
плоскостности торцов кольца используются
вспомогательные направляющие валки.
Для адекватного описания геометрии
заготовки использовалось порядка 40 000
гексаэдральных восьмиузловых конечных
элементов. Для ускорения расчета использовались
технологии параллельных вычислений.
Цветовая шкала распределение интенсивности
пластической деформации в конце процесса. 4.2.
Моделирование процесса
холодной раскатки.
Рис.4.5. Холодная раскатка.. Модель в DEFORM
Рис.4.6 Холодная раскатка. Распределение интенсивности пластической деформаций. По данным компании Jernberg Industries, обе задачи показали очень хорошую сходимость с результатами реального процесса. |
Список
литературы
http://tesis.com.ru/software/
http://window.edu.ru/window_
http://venec.ulstu.ru/lib/v8/