Воронежский механический завод

УДК 621.9.047

О.Н. Кириллов, Н.В. Сухоруков

ПРОФИЛИРОВАНИЕ КРОМКИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА КОМБИНИРОВАННЫМ МЕТОДОМ

В настоящее время при заточке ножей из стали 5Х15МФ возникают трудности из-за высокой вязкости и низкой обрабатываемости сплавов. Для получения профиля наряду со шлифованием использовались слесарные работы, которые в 3-4 раза превышают время обработки изделия. Была применена заточка электрохимическим методом, электроконтактным и комбинированным способом, в частности анодно-механическим полированием.

Хорошие результаты показала комбинированная заточка, позволяющая наиболее быстро получить требуемый профиль при высокой чистоте поверхности. При анодно-механическом полировании припуск удаляют за счет съема гранулами из стеклокругов и за счет анодного растворения, в этом случае инструмент содержит связанные или свободные гранулы, или же только за счет растворения, в этом случае в качестве инструмента используются диэлектрические бруски, которые располагают между металлическими электродами инструментами. Бруски способствуют удалению пассивирующей пленки, что интенсифицирует процесс анодного растворения.

Использование анодно-механического полирования позволяет получить поверхность высокой чистоты. Обработка осуществляется при невысоком напряжении, в среде безвредных солей, например МаС1 и других, для работы используется оборудование невысокой мощности. Этим методом, за счет варьирования состава рабочей среды, его концентрации, а также за счет работы на различных режимах обработки, можно получать поверхности с различной шероховатостью.

Воронежский государственный

технический университет

УДК 621.9.047

М.Г. Поташников

ОПТИМИЗАЦИЯ ФОРМЫ УПРУГОЙ ОБОЛОЧКИ

НЕЖЕСТКОГО КАТОДА

Для обработки внутренних каналов, различного профиля, в настоящее время применяются инструменты нежесткой конструкции, изменяющие свою форму под действием поверхности заготовки. Общим для большинства конструктивных решений, является применение резиновой камеры внутри катода, в которой создается избыточное давление с помощью воздуха или электролита. Именно это позволяет каждому элементу инструмента занимать независимое от других участков положение относительно анода.

Практическое применение катодов данной конструкции показало, что в ряде случаев назначенные режимы обработки не выполняются. В результате на некоторых участках наблюдается отсутствие контакта катода по всей поверхности заготовки, т.е. изменение межэлектродного зазора, что влечет за собой снижение точности и производительности.

С целью изучения влияния изменения внутреннего давления на форму катода была проведена исследовательская работа, в ходе которой установ-лены зависимости диаметра и силы продольной подачи от избыточного давления. Анализ этих зависимостей показал, что приращение радиуса оболочки в центре больше, чем по краям. Причина этого состоит в том, что не выполняются условия совместной работы оболочек, радиальное перемещение цилиндрической больше, чем сферической. Поэтому в месте стыка оболочек возникают нетангенциальные силы взаимодействия, вызывающие напряженное состояние краевого эффекта. При постоянной во времени нагрузке и эластичном материале такого рода краевые эффекты не представляют опасности.

Применение упругой оболочки с переменной по длине толщиной стенок позволит обеспечивать начальный межэлектродный зазор на протяжении всего процесса обработки при значительном снижении избыточного давления внутри камеры, что повысит точность обработанной поверхности. В свою очередь, в результате снижения избыточного давления уменьшаются силы сопротивления движению, что позволяет при неизменном ресурсе работы увеличить длину рабочей части катода. В итоге получаем увеличение точности и производительности процесса.

Воронежский государственный

технический университет

УДК 621.77.08 – 791.12.052

И.Б.Мараев

ОПТИМАЛЬНАЯ ФОРМА ДЕФОРМИРУЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ СОВМЕСТНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТИПА «ТОНКОСТЕННЫЙ КОРПУС-КРЫШКА»

Рассматриваемый процесс герметичной сборки наряду с совместным пластическим деформированием стенок корпуса и крышки, обеспечивающим протекание холодной сварки, включает также вытяжку крышки из листовой заготовки, обрезку кромок соединения и удаления изделия из рабочей зоны матрицы «на провал». Совмещение различных операций накладывает определенные требования на геометрические параметры деформирующего инструмента, форму заготовки корпусной детали, условия подготовки поверхностей и т.п.

Изучалось влияние на прочность соединений типа «тонкостенный корпус-крышка» степени радиальной деформации, задаваемой формой и размерами деформирующего буртика пуансона. В качестве факторов рассматривались показатели относительной деформации и _:

где D – диаметр матрицы, d₁ и d₂ – диаметры деформирующего буртика пуансона, t – суммарная толщина стенки корпуса и крышки.

Прочность соединений оценивалась величиной внутреннего разрушающего давления Р_р(Мпа). Указанный параметр был выбран в качестве параметра оптимизации. Управляемое варьирование и обеспечивалось за счет изменения диаметров деформирующего буртика – d₁ и d₂ . Было установлено что изделия из технически чистого алюминия (корпус – А6, крышка АД1), имеют ярко выраженный экстремум на поверхности отклика Р_р( , ). Значения и соответствующие Р _{p max} определялись методом крутого восхождения. Так для соединений с D=32 мм, t=1.2 мм, h_кр =4 мм, при регламентированной подготовке поверхностей, были установлены значения =0.45+0.05, =0.75+0.1, что позволило провести оптимальный выбор геометрических параметров деформирующих пуансонов и обеспечить стабильное качество изделий типа «тонкостенный корпус-крышка».

Воронежский государственный

технический университет

УДК 621.986 (088.8)

К.В. Бородкин, В.В. Бородкин, В.Б. Бочаров, А.И. Болдырев

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЭЛАСТИЧНОЙ СРЕДОЙ

При формообразовании деталей из листовых заготовок в качестве передающих сред часто используют эластичные материалы (резины, полиуретаны и т.п.). Основной проблемой реализации упомянутых процессов являются ограничения в энергетических и силовых параметрах используемого традиционного технологического оборудования. Решению указанной проблемы во многом способствует изменение характера приложения деформирующей нагрузки, например, за счет использования в качестве нагружающего оборудования высокоскоростных молотов.

Приложение импульсной деформирующей нагрузки приводит к возникновению неравномерного поля давлений в промежуточной эластичной среде, передающей деформирующее усилие на обрабатываемую заготовку как в осевом, так и в радиальном направлении. Одним из путей выравнивания давлений является размещение эластомера в замкнутом жестком контейнере, конструктивные особенности которого предопределяют величину формируемого технологического усилия.

Если контейнер выполнить составным с возможностью осевого перемещения жесткой образующей относительно плунжера высокоскоростного молота, а эластичную подушку защемить по ее периметру, то в момент соударения контактная поверхность эластичной подушки будет принудительно изгибаться и своей периферийной частью плотно облегать контур обрабатываемой заготовки, формируя дополнительное поле давлений в эластомере. Благодаря этому происходит перераспределение поля и интенсивности давлений на поверхности контакта промежуточной среды с обрабатываемой заготовкой, в результате чего повышается эффективность процессов листовой штамповки.

Воронежский государственный

технический университет

УДК 621.9.047.

В.В. Долгушин, А.И. Болдырев

РОЛЬ ЗАЩИТНЫХ ПЛЕНОК ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ

Существуют следующие способы защиты технологической оснастки от анодного растворения :

1. Замена металлических деталей на диэлектрики.

2. Покрытие металлических деталей диэлектриками (резина, клей, краска).

3. Путем замены материалов технологической оснастки на более стойкие к электрохимическому разрушению.

4. Путем создания защитных экранов.

5. Путем создания токопроводящих покрытий, не растворимых при ЭХО.

Невозможность замены деталей оснастки на диэлектрики в случаях подвода через них электрического тока; низкая адгезия покрытий к материалу оснастки, позволяющая проникать электролиту к металлу; недостаточная механическая стойкость; плохая износостойкость в условиях трения; разбухание под воздействием жидких, концентрированных электролитов; отслоение даже при незначительных прижогах; недостаточная точность базирования - являются недостатками данных способов. Изучение вопросов износа и нахождение путей его снижения являются актуальными задачами при проектировании технологической оснастки. Наиболее перспективными методами достижения поставленной цели является создание токопроводящих покрытий, не растворимых при ЭХО.

Известен способ защиты оснастки при ЭХО в проточном электролите с наполнителем, включающий создание пассивирующей плёнки. Плёнку создают подачей напряжения 3-4 В в течение 2-6 сек., с созданием застойной зоны, а в качестве наполнителя используют химически нейтральный нетокопроводящий мелкодисперсный материал типа формовочной смеси. Токонесущие анодные элементы оснастки, изготовляемые из титановых сплавов, подвергают электрохимической обработке непосредственно на электрохимическом станке в рабочем положении на прямой полярности при плотности тока 0,1-0,5 А/см² в течение 0,5-20 мин. в среде зашламлённого продуктами обработки электролита. Затем производят выдержку на воздухе в течение 2-3 часов ( до полного осушения электролита). Процесс повторяют не менее 3 раз. В результате на поверхности токонесущих элементов оснастки образуется прочная окисная плёнка окислов титана с компонентами шлама.

К сожалению, в данном изобретении не показан механизм образования защитной пленки, без чего не удается обеспечить защиту оснастки, особенно на переходных участках. Для реализации предложенного способа требуется новая система проектирования оснастки, включающая доступность защищаемых от растворения участков потоку рабочей среды с заданным составом, отсутствие концентраторов тока (острых кромок, местных неровностей), научно обоснованный выбор материалов оснастки и подбор состава шлама.

Воронежский государственный

технический университет

УДК 678.743.45:621.893

Б.Б.Еськов, В.Я.Иволгин, Ю.Б.Рукин

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОКРЫТИЙ

Передовой отечественный и зарубежный опыт повышения надежности и долговечности технологического оборудования в машиностроении показывает, что увеличение работоспособности триботехнических систем машин возможно при применении на поверхностях скольжения износостойких полимерных и композиционных покрытий на основе фторопласта-4 (Ф-4). Ф-4 обладает уникальными физико-техническими и триботехническими свойствами. Которые удачно реализуются в композиционных покрытиях со взаимопроникающей структурой. При применении этих композиций важным в решении проблемы надежности машин является связь между работоспособностью и параметрами качества, возможность надежной оптимизации состава структуры и свойств и формирование требований к технологии изготовления и нанесения подобных покрытий на детали.

Современные триботехнические задачи требуют развития не только традиционных способов оптимизации через эксперимент, но и прогнозирование с использованием физических и математических моделей, которые дают также возможность учитывать воздействие технологических факторов на работоспособность покрытия и машины в целом. Предлагается физическая и математическая модели фторопластового покрытия со взаимопроникающей структурой, которая реализована в исследуемых интервалах в виде монограмм. Монограммы позволяют проследить влияние состава армирующей фазы на коэффициент трения и интенсивность изнашивания композиций и могут быть использованы для сравнительного анализа и прогнозирования состава фторопластовой композиции при проектировании триботехнических систем.

Воронежский государственный

технический университет

УДК 621.075