Abstrakt vědeckého článku o materiálových technologiích, autor vědecké práce – Semjon Azikovič Zaydes, Sergej Anatoljevič Kurguzov, Ulyana Vadimirovna Mikhailova
Článek představuje vyvinutou technologii výroby talířových pružin pomocí elastického média. Tato technologie umožňuje vytvořit zakřivenou tvořící čáru v zóně tvorby trhlin utažením okrajového kovu během procesu lisování a eliminovat použití otupení okrajů pružin.
Podobná témata vědecké práce o technologii materiálů, autorem vědecké práce je Semjon Azikovič Zaydes, Sergej Anatoljevič Kurguzov, Ulyana Vadimirovna Mikhailova
Studium mechanismů měknutí v uhlíkových ocelích během vysokocyklové deformace za tepla pomocí komplexu fyzikálního modelování Gleeble 3500
Aplikace adaptivní metodiky řízení kvality v procesu objemového kování spojovacích prvků z ultrajemnozrnné oceli za studena
Studium fyzikálních a mechanických vlastností a struktury vysokopevnostních multifunkčních slitin třídy Invar nové generace
K problematice volby matematické funkce stavové rovnice pro popis reologických vlastností oceli 20 v procesu plastické deformace za tepla
Návrh sady kovacích nástrojů pro výrobu talířových pružin pomocí pružné zápustky
V příspěvku je prezentována navržená technologie výroby kotoučových pružin s elastickým médiem. Umožňuje vytvořit křivočarou tvořící linii v zóně praskání kontrakcí okrajového kovu během kování a vyloučit operaci otupení okrajových pružin
Text vědecké práce na téma “Vývoj zápustkového zařízení pro výrobu talířových pružin pomocí elastické matrice”
Dionov, N.Yu Bukhvalov // Metalurgické procesy a zařízení. 2013. č. 3 (33). P. 4752.
8. Vědecká činnost Státního vzdělávacího ústavu vyššího odborného vzdělávání „MSTU“ v kontextu rozvoje nanotechnologií / M.V. Chukin, V.M. Kolokolcev, G.S. Pistole, V.M. Salganik, S.I. Platov // Bulletin Magnitogorské státní technické univerzity. G.I. Nosová. 2009. č. 2 (26). s. 55-59.
1. Vliv velkého přetvoření za horka na strukturu a vlastnosti nízkouhlíkové oceli / NG Kolbasnikov, OG Zotov, VV Duranichev, AA Naumov, VV Mishin, DA Ringenen // Tváření kovů. 2009. č. 4. Pp. 25-31.
2. Zkoumání procesu dynamické rekrystalizace při deformaci za tepla na základě fyzikálního modelování na systému Gleeble 3500 / MP Baryshnikov, AS Ishimov, MS Zherebtsov, Yu. Yu. Efimova, OA Nikitenko // Inovační technologie ve strojírenství a materiálové vědě: sborník abstraktů 2. vědecká a praktická konference s mezinárodní účastí. Perm: PSTU, 2014. Pp. 30-33.
3. Baryshnikov MP, Ishimov AS, Zherebtsov čs. Modelování procesů s velkým akumulovaným zatížením výzkumného systému Gleeble 3500 // Aktuální problémy moderní vědy, techniky a vzdělávání: Sborník příspěvků ze 71. meziregionální vědeckotechnické konference / ed. VM Kolokolcev. Magnitogorsk: NMSTU. Publ., 2013. T. 1. Pp. 251-254.
4. Koptseva NV, Chukin MV, Nikitenko OA Použití softwaru Thixomet PRO pro kvantitativní analýzu ultrajemnozrnné struktury nízkouhlíkových a středně uhlíkových ocelí vystavených úhlovému lisování se stejnými kanály // Metal Science and Heat Treatment. 2012. Sv. 54. č. 7-8. str. 387-392.
5. Baryšnikov MP, Ishimov AS, Zherebtsov čs. Zkoumání vlivu časo-teplotních a deformačních podmínek na deformační odpor oceli 20 s komplexem fyzikálního modelování Gleeble 3500 // Vědecká diskuse: otázky technických věd: sborník článků na základě XVI. Mezinárodní extramurální vědecko-praktické konference. M.: Publ. „Mezinárodní centrum pro vzdělávání a vědu“, 2013. č. 11 (13). str. 66-69.
6. Kolokoltsev VM Nosov Magnitogorsk State Technical University. Dějiny. Rozvoj // Věstnik z Nosova Magnitogorsk State Technical University. 2014. č. 1 (45). str. 5-6.
7. Výroba invarových multifunkčních slitin s vyššími provozními charakteristikami / VM Kolokoltsev, MV Chukin, EM Golubchik, Yu.L. Rodionov, N. Yu. Bukhvalov // Metalurgické procesy a zařízení. 2013. č. 3. S. 47-52.
8. Chukin MV, Kolokoltsev VM, Gun GS, Salganik VM, Platov SI Vědecká práce Státní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání „Magnitogorská státní technická univerzita“ během vývoje nanotechnologií // Vestnik z Nosov Magnitogorsk State Technical University. 2009. č. 2 (26). str. 55-59.
VÝVOJ RAZICÍHO ZAŘÍZENÍ PRO VÝROBU TABUČOVÝCH PRUŽIN POMOCÍ ELASTICKÉ MATICE
Zaides S.A.1, Kurguzov S.A.2, Michajlova U.V.2
1 Národní výzkum
“Irkutská státní technická univerzita”, Rusko, Irkutsk 2FGBOUVPO “Magnitogorská státní technická univerzita pojmenovaná po. G.I. Nosova“, Rusko
Talířové pružiny jsou široce používány v technice pro tlumení dynamického a rázového zatížení vznikajícího při provozu stroje (tlumiče, tlumicí zařízení atd.). Podle četných studií a praktických testů však
Velké procento pružin během provozu při cyklickém zatížení však nevydrží počet cyklů stanovený v GOST (2-10th) [1]. K poruše dochází v důsledku tvorby únavových trhlin v okraji otvoru a v důsledku opotřebení jejich styčných ploch. Povrchové vady hran pružin, které se objevují při standardním lisování, urychlují iniciaci únavových trhlin [2]. Použití dodatečného opracování hran broušením nebo plastickou deformací mění drsnost, ale prodražuje proces výroby pružiny [3].
Pro odstranění výše uvedených vad jsme vyvinuli technologii výroby talířových pružin pomocí elastického média. Tato technologie umožňuje vytvořit křivočarou tvořící čáru v zóně tvorby trhlin v důsledku utahování okrajového kovu během procesu lisování a v důsledku toho eliminovat použití otupení okraje při výrobě [4]. Pro lisování polotovarů talířových pružin pomocí elastického média byla vyvinuta nová konstrukce razidla (obr. 1) [5].
Rýže. 1. Podélný řez průvlakem: 1 – kombinovaný průbojník; 2 – nádoba (matrice); 3 – obrobek; 4 – elastomer
Pro využití vyvinuté technologie pro lisování talířových pružin pružnými médii v průmyslu byla vyvinuta konstrukce průmyslového lisovacího zařízení (obr. 2). Lisovací zařízení se skládá ze svěrky 1; razník sestávající ze dvou částí: středního razníku 2, centrálního razníku 3, pouzdra 4 pro fixaci výšky razníku nad razníkem a matrice ve formě nádoby s elastickým médiem 6 [ 6, 7].
Rýže. 2. Návrh průmyslového lisovacího zařízení pro lisování talířových pružin pružným médiem: 1 – svěrka; 2 – střižník; 3- děrovač;
4 – distanční pouzdro; 5 – obrobek; 6 – nádoba s elastickým médiem
K vytvoření jeho otvoru je navržen centrální průbojník o průměru rovném průměru otvoru talířové pružiny. Středně tvarovací kuželový průbojník o průměru rovném vnějšímu průměru pružiny, určený pro tvarování kuželové plochy pružiny a její vysekávání. Středový děrovač vyčnívá o část k nad střední děrovač. Výška k je určena výškou objímky 4. Matrice v navrženém provedení je nádoba s elastickým médiem 6. Při pracovním pohybu razníku upínka 1 nejprve fixuje obrobek 5. Dalším pohybem centrální děrovací razník 3, obrobek 5 a elastická matrice spolupůsobí. V důsledku toho je otvor v talířové pružině proražen. Dále dochází ke vzájemnému působení středního razníku 2, obrobku 5 a elastické matrice – vytvoří se kuželová plocha a podél vnějšího průměru se vyřízne talířová pružina. Kuželový tvar talířové pružiny vzniká v důsledku utahování kovu během procesu lisování. Při zpětném pohybu razníku je talířová pružina odstraněna v důsledku odpruženého řezacího a děrovacího razníku.
Navržený způsob lisování polotovarů talířových pružin se liší od tradičních v tom, že lisovací síla je vyšší v důsledku deformace elastického média. Pro využití vyvinuté technologie pro lisování talířových pružin pružným médiem byla vyvinuta pracovní jednotka (obr. 3).
Rýže. 3. Kinematické schéma sestavy pohonu pro výrobu
talířové pružiny s matricí vyplněnou elastickým médiem: 1 – průbojník; 2 – hydropneumatický vyvažovací mechanismus;
3 – klika; 4 – podávací válečky; 5 – obrobek;
6 – matrice s elastickým médiem
Pro kompenzaci síly vynaložené na stlačení elastického média bylo použito pneumohydraulické kompenzační zařízení 2 s proměnnou silovou charakteristikou v závislosti na pohybu pístu (viz obr. 3) [6, 7]. Pracovní jednotka pro výrobu talířových pružin se skládá z klikového mechanismu 3, dvou ojnic, razníku pro tvarování polotovaru pružiny 1, 6 a vyvažovacího mechanismu 2. Hydropneumatický vyvažovací mechanismus 2 se skládá z tělesa hydropneumatického válce, pístu , pouzdro pneumatické komory, membrána a kapalina. Tvar pneumatické komory s parabolickou tvořící přímkou bude poskytovat proměnnou silovou charakteristiku v závislosti na zdvihu pístu. Při procesu lisování je síla z kliky přenášena na píst hydraulického válce a následně přes pracovní kapalinu – olej na membránu. Při deformaci
v druhém případě se průměr kontaktní plochy zvětšuje a v důsledku toho se zvyšuje síla na píst a poté na kliku. Změna tvaru pneumatické komory a tlaku v pneumatickém systému umožňuje kompenzovat tlakovou sílu pružné části matrice.
Navržená konstrukce klikového lisu a lisovacího zařízení tedy umožňuje snížit výrobní náklady, odstranit vady povrchu okrajů pružin a také snížit energetické náklady na stlačování elastického média při lisování polotovarů talířových pružin.
1. Zhelezkov O.S., Michajlova U.V. Vlastnosti lisovacích talířových pružin // Bulletin Státní technické univerzity Magnitogorsk pojmenovaný po. G.I. Nosová. 2007. č. 4 (20). str. 59 – 60.
2. Michajlova U.V. Optimalizace konstrukčních parametrů talířových pružin // Strojírenská technologie. 2009. č. 11. S. 32 – 33.
3. Volkov A.A., Kurguzov S.A., Sidorenko V.V. Vytváření dané drsnosti povrchu a kalení dílů při hlazení // Výroba kování a lisování. Tváření kovů. 2009. č. 10. S. 16-20.
4. Michajlova U.V. Matematické modelování procesů lisování elastickými médii // Aktuální problémy moderní vědy, techniky a vzdělávání: materiály 68. vědeckotechnické. conf. Magnitogorsk, MSTU, 2010. T.2. s. 134-136.
5. Michajlova U.V. Vývoj a výpočet procesů pro lisování talířových pružin pružnými médii // Aktuální problémy moderní vědy, techniky a vzdělávání: materiály 68. vědeckotechnické. conf. Magnitogorsk: MSTU, 2010. T.1. str. 315-319.
6. Michajlova U.V. Zlepšení technologie výroby speciálních talířových pružin pomocí elastického média: abstrakt práce. dis. . Ph.D. tech. Vědy: 05.02.09/2011/16 / Michajlova Ulyana Vladimirovna. Magnitogorsk, XNUMX. XNUMX s.
7. Michajlova U.V. Zlepšení technologie výroby speciálních talířových pružin pomocí elastického média: dis. . Ph.D. tech. Vědy: 05.02.09/2011/129 / Michajlova Ulyana Vladimirovna. Magnitogorsk, XNUMX. XNUMX s.
1. Zhelezkov OS, Michajlova UV Vlastnosti děrování talířových pružin // Věstnik státní technické univerzity Nosov Magnitogorsk. 2007. č. 4 (20). str. 59-60.
2. Mikhailova UV Optimalizace konstrukčních parametrů kotoučových pružin. Strojírenské technologie. 2009. č. 11. Pp. 32-33.
3. Volkov AA, Kurguzov SA, Sidorenko VV Získávání specifikované drsnosti povrchu a zpevnění součástí při dusání // Výroba kování a tváření. Tváření kovů. 2009. č. 10. Pp. 16-20.
4. Mikhailova UV Pružiny ve tvaru kotouče elastické střední kování matematická simulace // Aktuální problémy vědy, techniky a vzdělávání: sborník vědeckých prací 68 vědeckých a technologických. conf. Magnitogorsk, MGTU, 2010. V. 2. Pp. 134–136.
5. Mikhailova UV Pružiny ve tvaru kotouče návrh a výpočet pružného středního kování // Aktuální problémy vědy, techniky a vzdělávání: sborník vědeckých prací 68 vědeckých a technologických. conf. Magnitogorsk, MGTU, 2010. V. 1. Pp. 315 – 319.
6. Mikhailova UV Zlepšení technologie výroby speciálních talířových pružin s elastickým médiem: synopse Ph.D. v technologii / Michajlova Ulyana Vladimirovna. Magnitogorsk, 2011. 16 s.
7. Mikhailova UV Zlepšení technologie výroby speciálních talířových pružin s elastickým médiem: práce Ph.D. v technologii / Michajlova Ulyana Vladimirovna. Magnitogorsk, 2011. 129 s.
Podobná témata vědecké práce v mechanice a strojírenství, autor vědecké práce – Zhelezkov Oleg Sergeevich, Michailova Ulyana Vladimirovna
Zlepšení konstrukce zápustkového zařízení pro výrobu složitých profilových dílů z tenkovrstvých materiálů
Konstrukční řešení pro zamezení pronikání odpadu na pracovní plochy formy při provádění separačních operací lisování plechů za studena
Tuzemský vývoj a řešení problematiky lisování dutých válcových dílů s kuželovou spodní částí
Text vědecké práce na téma “Vlastnosti lisování talířových pružin”
Vlastnosti lisovacích talířových pružin
Zheleznoye O.S., Michailova U.V.
MDT 621.735.043.016.3 Zhelezkov O.S., Michajlova U.V.
VLASTNOSTI RAZÍCÍCH KOTOUČOVÝCH PRUŽIN
Intenzifikace ekonomického rozvoje diktuje zavádění nových, pokročilejších technologických postupů, moderních strojů a systémů. Zvyšování ekonomické efektivity, komplexní automatizace a technologická flexibilita je hlavním směrem vývoje automobilové techniky a dalších druhů strojírenství. Rozvoj strojírenství je neodmyslitelně spjat s využíváním pokročilých metod výroby obrobků metodami tváření kovů.
Nejúčinnější jsou procesy založené na využití plastické deformace za studena – procesy plechového a zápustkového kování za studena. Díky neustálému zdokonalování technologie, konstrukce lisovacích nástrojů, používaných zařízení a prostředků automatizace se lisováním plechů vyrábí díly široké škály velikostí (od zlomků milimetrů až po několik metrů), různých konfigurací (od nejjednodušších plochých jako např. jako podložky ke složitým prostorovým dílům ).
Pružiny Belleville jsou široce používány v technice k pohlcování značných sil při malých pohybech, především k tlumení dynamického a rázového zatížení (tlumiče, nárazníková zařízení atd.) [1, 2].
Talířové pružiny jsou typem skořepinových elastických prvků s vysokou tuhostí, skládají se z lisovaných ocelových prvků v kónickém plášti připomínajícím desku s otvorem místo dna. Hlavním typem talířových pružin je
kuželová podložka (obr. 1). Podložky jsou vyráběny v tloušťce od 1 do 20 mm s poměrem vnějšího a vnitřního průměru desky OM = 2-^3 a úhlu náběhu tvořící přímky a = 2^6°.
Pružinové polotovary Belleville jsou lisovány z plechu křemíkové oceli (typ 60C2A) o tloušťce až 6 mm ve studeném stavu a o větší tloušťce v horkém stavu. Obrobky jsou podrobeny tepelnému zpracování a kalení pracovním kalením (síťování, dokud se ve vnějších vrstvách neobjeví plastické deformace). V případě potřeby se konce pružiny zbrousí naplocho, aby se vytvořily prstencové opěrné plochy.
Při výrobě soustružením z válcových polotovarů pevnost podložek prudce klesá.
Při aplikaci! Centrální zatížení způsobí ohnutí talířové pružiny. Velikost vychýlení je obvykle (0,5-0,8) zlomky výšky komolého kužele. Maximální hodnota průhybu za podmínek proměnného zatížení by neměla překročit 0,6 výšky kužele a při statickém zatížení – 0,8 výšky kužele. Výpočet tuhosti a pevnosti takových pružných prvků se provádí pomocí metod teorie tenkých skořepin a ve složitějších případech – metodou konečných prvků.
Talířové pružiny mají různé konstrukční vlastnosti. Například pro zvýšení poddajnosti jsou podložky vybaveny zvlněním. Podložky s odlehčovacími výřezy, hvězdicovité a vlnité, umožňují získat pružiny, které se blíží poddajnosti válcových vinutých pružin. Pružiny pracující v korozivním prostředí jsou někdy vyráběny ve formě vlnovců s jednovrstvými nebo vícevrstvými stěnami, vyrobených z tenkého plechu mosazi nebo bronzu.
Lisování přířezů kuželových kotoučových podložek se provádí kombinovanou metodou [3]. Podstatou kombinovaného ražení je kombinace několika operací v jedné matrici a kombinované operace se nazývají přechody. Lze kombinovat: separační operace se separačními operacemi (řezání,
Rýže. 2. Schéma ražení polotovarů talířových pružin pomocí sekvenčního razidla
Rýže. 3. Kombinované razítko pro lisování talířových pružin:
1 – stahovák; 2 – matrice; 3 – střižník;
4 – děrovač pro děrování; 5 – vyhazovač
děrování), změna tvaru se změnou tvaru (první a následující přechody kreslení), oddělování se změnou tvaru (řezání, kreslení). Možnosti kombinace operací v jedné matrici závisí na poměru vnějších a vnitřních rozměrů lisovaných dílů
Pokud nezohledníme zdvihy lisu provedené na samém začátku lisování (jejichž počet je o jeden menší než celkový počet přechodů), pak se sekvenčním lisováním bez ohledu na počet přechodů získá hotový díl pro každý pracovní zdvih lisu.
Kombinované ražení se provádí pomocí sekvenčních razidel a kombinovaných razidel. U matric se sekvenčním působením je pracovní nástroj (děrovač, matrice) umístěn sekvenčně za sebou (obr. 2). V kombinované akci raznice – jedna uvnitř druhé (obr. 3).
Při výrobě polotovarů talířových pružin pomocí sekvenčního razidla (viz obr. 2) se pás po každém zdvihu saní lisu posouvá o přesně definovaný krok podél lisovacích přechodů. V tomto případě se na prvním přechodu kužel vytáhne a vyrazí se otvor o průměru d. Na druhém přechodu je podél vnějšího průměru O vyříznut polotovar talířové pružiny.
Proces výroby polotovarů talířových pružin pomocí kombinovaných matric se provádí následovně (viz obr. 3). Když je saně lisu v horní poloze, pás je přiváděn do pracovní oblasti lisu. Při pohybu jezdce směrem dolů nejprve razník 3 vyřízne obrobek podél vnějšího průměru O, čímž posune pás a stahovák 1, který je odpružený vůči základně razníku, dolů. Potom vyhazovač 5 vytvoří kuželovou plochu podložky a vyrážeč 4 vyrazí otvor o průměru d. Když se jezdec pohybuje nahoru, v důsledku návratu stlačených pružin do jejich původního stavu, vyhazovač 5 razníku odstraní polotovar talířové pružiny z razníku 4 a stahovák 1 vrátí pás do původního stavu.
Produktivita procesů výroby polotovarů talířových pružin závisí na rychlosti lisu a prakticky nezávisí na konstrukci zápustek.
Sekvenční lisy mají jednodušší konstrukci, ale vyžadují přesné postupné podávání pásu z jedné lisovací polohy do druhé.
Kombinované raznice jsou kompaktnější než raznice sekvenční, jejich konstrukce eliminuje možnost posunutí vnějšího obrysu lisovaného dílu vůči vnitřnímu. Kombinované lisování se používá k výrobě dílů s malými tolerancemi excentricity. Vzhledem ke složitosti konstrukce kombinovaných razidel je pracnost jejich výroby 1,5-2x vyšší než u razidel se sekvenčním účinkem.
1. Ponomarev S.D. Pružiny, jejich výpočet a návrh. M.: Mashgsh, 1954.
2. Dmitriev V.A. Části strojů. L.: Stavba lodí, 1970. 792 s.
3. Averkiev Yu.A., Averkiev A.Yu. Technologie lisování za studena. M.: Strojírenství, 1989. 304 s.
4. Golovin V.A., Rakoshits G.S., Navrotsky A.G. Technologie a zařízení pro lisování za studena. M.: Strojírenství, 1987. 352 s.
