www.mexanik.ru

ПРЕДИСЛОВИЕ

На XXVII съезде КПСС и последующих пленумах ЦК КПСС поставлена задача интенсификации народного хозяйства, лучшего использования накопленного потенциала и кардинального ускорения научно-технического прогресса.
Сейчас, как никогда, необходимо разрабатывать новые более производительные, надежные и долговечные машины и оборудование, искать технологические решения, которые могли бы качественно изменить процессы потребления трудовых и материальных ресурсов.
Одно из важных направлений в развитии машиностроения — разработка и совершенствование технологических процессов получения заготовок. Основная задача — максимальное приближение формы и размеров их к форме и размерам готовых деталей, при обеспечений необходимых физико-механических свойств.
В номенклатуре штампуемых деталей значительный объем занимают детали удлиненной формы с переменным поперечным сечением вдоль оси (рычаги, качалки, ручки и др.). Изготовляют эти детали на штамповочном оборудовании из мерных заготовок. В качестве подготовительных операций перед штамповкой применяют ковку (операцию протяжки) и вы садку на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ). Это связано с тем, что подкатка и протяжка заготовок из алюминиевых и титановых сплавов на штамповочных молотах практически невозможна, а кривошипные горяче-штамповочные прессы не предназначены для операций фасонирования. Существующие технологические процессы подготовки заготовок из алюминиевых или титановых сплавов под последующую штамповку несовершенны на данном этапе развития кузнечно-штамповочного производства из-за малой производительности, высокой трудоемкости, повышенного расхода металла, низкого качества получаемой поверхности.
В ряде отраслей промышленности (тракторной, автомобильной, инструментальной) в качестве подготовительной операции перед штамповкой, например, стальных заготовок в кузнечных цехах массового и крупносерийного производства широко применяется вальцовка для получения качественных фасонных заготовок с конфигурацией и площадями поперечных сечений, максимально приближенных к размерам и форме штампуемых деталей, для снижения трудоемкости при их изготовлении, повышения коэффициента использования металла, увеличения стойкости штампов. Вальцовка обеспечивает получение заготовок с неодинаковыми площадями и формами поперечных сечений вдоль оси. Широкое применение ковочных вальцов объясняется также их сравнительно низкой стоимостью, простотой конструкции, универсальностью, удобством обслуживания, возможностью автоматизации процесса и т. д.
Несмотря на явные достоинства процесса вальцовки, он не нашел широкого применения в промышленности из-за сравнительно трудоемкого расчета калибров, относительной сложности изготовления и стоимости вальцовочных штампов.
Существующие методики расчета калибров, основанные на применении методов соответственных полос и описанных прямоугольников, методов приведенной ширины и высоты, метода решения задач с использованием вариационных принципов механики, разработаны на основе усреднения геометрических размеров полос и введения различных поправочных коэффициентов, являются приближенными и не всегда обеспечивают получение качественных вальцованных заготовок. Применяемые методы расчета калибров также не учитывают геометрических соотношений калибра и деформируемой в нем заготовки, неравномерность деформации по высоте и ширине калибра.
Однако освоение и внедрение технологического процесса вальцовки заготовок из алюминиевых и титановых сплавов на ряде машиностроительных предприятий показали широкие возможности данного процесса. Он позволяет: снизить нормы расхода металла вследствие максимального приближения формы и размеров вальцованной заготовки к форме и размерам штампованной детали в зависимости от конфигурации на 5—25 % и повысить стойкость штампов на 20—35 %, уменьшить трудоемкость изготовления штампованных деталей на 15—35 % вследствие исключения из технологического процесса малопроизводительных операций протяжки и зачистки заготовок перед штамповкой; повысить точность вальцованных заготовок; снизить себестоимости изготовления штампованных деталей на 25—35 % благодаря уменьшению расхода металла, повышению норм выработки, сокращению расходов штамповой стали и электроэнергии.
Напряженно-деформированное состояние при вальцовке заготовок позволяет обрабатывать металл с высокими степенями обжатия, что обеспечивает проникновение деформации в центральные зоны вальцуемой заготовки, вызывая измельчение и ориентировку зерен в направлении движения металла. Вследствие этого хорошо прорабатывается и улучшается структура исходного металла.
Конструирование вальцованных заготовок, расчет и проектирование калибров и вальцовочных штампов по описанной в книге методике обеспечивает получение заготовок под штамповку с высоким качеством поверхности. Это позволяет производить штамповку деталей без зачистки заготовок перед штамповкой, что также снижает трудоемкость изготовления штампованных деталей.
Высокая производительность процесса вальцовки, улучшение структуры исходных заготовок, получение высокого качества поверхности вальцованных заготовок в целом повышает культуру кузнечно-штамповочного производства.
Основное содержание книги составляют рекомендации по разработке технологического процесса, расчету калибров, проектированию и изготовлению вальцовочных штампов для профилирования и получения качественных заготовок из алюминиевых и титановых сплавов под последующую штамповку. Рекомендации даны на основе анализа результатов всестороннего научно обоснованного теоретического и экспериментального исследований основных параметров процесса (уширения, опережения, сопротивления деформации и др.) с рекомендациями применения процесса в мелкосерийном производстве.
Авторы выражают благодарность Буланову А. В., Святодух Г. А., Черкасову Н. Н., Васильеву В. Н., Арсеньеву Б. И., Мышаку А. Н. за помощь при проведении экспериментальных работ и освоение процесса.

Назад, на страницу описания