ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ШТАМПОВАННЫХ МЕТАЛЛОИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ И МЕТОДИК РАСЧЕТА УПРУГИХ КОМПЕНСАТОРОВ СИСТЕМЫ «ПРЕСС-ШТАМП»

Короткий зміст

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність роботи, сформульовані мета і задачі дослідження, наукова новизна і практичне значення отриманих результатів, показаний зв’язок робот з тематичними планами і науковими темами, наведені відомості про особистий внесок здобувача, результати апробації та впровадження.

У першому розділі наведено стан питання надійності роботи пресового устаткування і проведено аналіз методів розрахунку та напрямків зниження пружних деформацій і навантажень в елементах пресового устаткування. Представлено технологічне призначення й основні особливості конструкцій горизонтальних гідравлічних та кривошипних пресів. Встановлено, що у гідравлічних прутковопрофільних і трубопрофільних пресах найбільш навантаженими і схильними до поломок деталями є довгомірні пуансони та прес-штемпелі, що пов’язано з втратою ними стійкості й перекосами в системі «прес-штамп», що виникають. Показано, що станини пресів відкритого типу (із С-подібною формою) мають більш низьку жорсткість, ніж станини закритих пресів, що призводить до виникнення великих кутових деформацій, які передаються на штампову оснастку і знижують точність виробів, що штампують. Проаналізовано вплив перекосів системи «прес-штамп» на стійкість робочого інструмента і напрямних елементів. Установлено, що на точність системи «прес-штамп» впливають неспіввісності, обумовлені похибками положення повзуна відносно стола в ненавантаженому пресі, зазорами між напрямними, пружними деформаціями преса при технологічних навантаженнях, а також сумарними похибками штампового блока, причому для останніх є суттєвий резерв зниження перекосів за рахунок використання компенсуючих пристроїв. Показано, що поліуретан є найбільш ефективним матеріалом для виготовлення компенсаторів різних типів (плоских, кільцевих, універсальних поворотних).

5

У розвиток напрямків підвищення надійності та точності роботи устаткування для обробки металів тиском великий внесок зробили вітчизняні вчені: В.Г. Артюх, О.М. Банкетов, О.М. Головко, В.М Данченко, В.О. Євстратов, В.І. Залесський, Є.М. Ланський, О.Я. Мовшович, С.С. Монятовський, О.М. Обухов, Р.І. Рей, Л.Л. Роганов, О.Ф. Тарасов, М.І. Титаренко, О.І. Целіков, О.В. Явтушенко та ін.

Значний внесок у розвиток конструкцій компенсаторів похибок системи «прес-штамп» зробили К.К. Діамантопуло, В.С. Запорожченко, А.П. Качанов, В.Г. Крешнянський, В.П. Созикін та ін.

У розвиток відомих методів розрахунку напружено-деформовано стану в штампах і деталях виконавчих механізмів пресового устаткування значний внесок зробили такі вчені: І.С. Алієв, К.М. Богоявленскьий, Г.Д. Дель, В.О. Євстратов, В.Л. Калюжний, В.Л. Колмогоров, В.Ф. Левандовський, В.А. Огородніков, Л.О. Рябічева, І.О. Сивак, Г.О Смірнов-Аляєв, Л.М. Соколов, М.В. Сторожев, І.Я. Тарновський, Д.В. Хван, Л.О. Шофман та ін.

Однак методики розрахунку конструктивних параметрів пружних компенсаторів, які забезпечували б їхню довготривалу експлуатацію при завданих навантаженнях, розвинені недостатньо. Показано, що при розробці методик розрахунку компенсаторів у вигляді плоских пружних пластин, кільцевих і поворотних елементів необхідно враховувати індивідуальні особливості конструкцій компенсуючих пристроїв для системи «прес-штамп» конкретних типів пресів.

У другому розділі обґрунтовано методи досліджень і напрямки зниження напружень та деформацій в елементах пресового устаткування. У методах рішення задач розрахунку конструкцій пружних компенсаторів різних типів враховували наступні фактори: ступінь деформації осаджування (ε), коефіцієнти форми (Ф) і перекриття (К_пер) поліуретанових пластин, величину кута перекосу повзуна (φ), силу, яка передається на станину преса (Р). Схема кріплення верхньої плити штампа до повзуна преса через пружний компенсатор наведена на рис. 1.

Для теоретичного аналізу кінематики роботи системи «прес-штамп» із пружними компенсаторами обрано інженерно-аналітичні методи в комплексі з апаратом прикладної математики і функціонального аналізу. В основу розрахунку НДС довгомірного робочого інструмента при роботі з компенсаторами похибок системи «прес-штамп» покладено теорію втрати стійкості стрижневих систем із пружним кріпленням

у статичній постановці. Для розрахунку НДС у станині відкритого кривошипного преса з плоскими компенсаторами обґрунтовано вибір МСЕ.