close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

22.Автоматизированный комплекс для изучения бесстружковых способов обработки материалов

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СЮ. Радченко, О.В. Дорофеев
К.И. Капырин, ГЖ Короткий, Л.И. Манпиль
Орловский государственный технический университет
г. Орел, тел. (0862)41-68-77,e-mail: avtopl@pstu.ru
АТОМАТИЗИРОВАННЫИ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ
БЕССТРУЖКОВЫХ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ
Subject of inquiry is the educational laboratory
complex for a trade 120400 " Machines and technology
of plastic metal working"..
The purpose of work: development and manu­
facture of the educational laboratory complex, allowing
to realize demonstrating different ways and technolo­
gies of sheet and volumetric press forming including
new progressive processes with a local straining, and
also to study key parameters of processes of plastic
metal working with the purpose of instruction of stu­
dents to skills of calculation and projection of opera­
tions of a press forging.
В настоящее время в течение одного года на
территории Российской Федерации осуществляется
подготовка более 1500 специалистов - инженеровмехаников по специальности 120400 «Машины и
технология обработки металлов давлением». В
учебный план подготовки будущих инженеров вхо­
дит изучение различных технологических процес­
сов и операций обработки металлов давлением как
традиционных, таю и "новых".
Традиционные операции обработки давлени­
ем - это целый спектр различных способов и тех-
137
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ml Известия ОрелГТУ_
нологий листовой и объемной штамповки. К их
числу в первую очередь относятся вырубка, вытяж­
ка, гибка, прошивка, осадка, выдавливание, прокат­
ка и многие другие способы.
Разработка, изготовление и использование в
составе комплекса данного устройства - устройства
сбора и обработки данных, прежде всего вызваны
отсутствием на многих образцах отечественного
оборудования, которым в настоящее время оснаще­
ны большинство учебных лабораторий высших
учебных заведений, встроенных силоизмеряющих
устройств.
К "новым" можно отнести методы, основан­
ные на локальном пластическом деформировании
заготовки: торцевая раскатка, сферодвйжная штам­
повка, ротационная вытяжка и валковая штамповка.
Последние два способа в 1997 году были отмечены
Государственной премией Российской Федерации в
области науки и техники, что может служить' доста­
точным основанием для включения этих способов в
курсы специальных учебных дисциплин, изучае­
мых студентами специальности 120400. Последнее
однако нисколько не умаляет целесообразности и
важности изучения упомянутых выше традицион­
ных способов обработки. -
Комплекс состоит из технологического агре­
гата; комплекта сменного инструмента и оснастки
для выполнения различных операций, а так же уст­
ройства сбора и обработки данных (УСОД).
Основой конструкции технологического аг­
регата комплекса является штамповый блок, со­
стоящий из верхней и нижней плит и трех направ­
ляющих колонок. На плитах установлены блок пу­
ансона, блок упора, роликовые узлы и узел привода
вращения заготовки.
В связи с этим основной целью работы явля­
лась разработка учебного лабораторного комплек­
са, позволяющего не только демонстрировать сту­
дентам сущность тех или иных процессов пласти­
ческого деформирования металлов, но и исследо­
вать
динамику
изменения
энергосиловых
параметров в процессе обработки и оценивать по­
лученные результаты.
Монтаж комплекса может быть осуществлен
на гидравлической испытательной машине марки
ГМС-50, или, при незначительных изменениях в
конструкции, на аналогичных ей.
Схема технологического агрегата приведена
на рис. 1. В данной комплектации комплекс позво­
ляет осуществлять процессы, основанные на ло­
кальном пластическом деформировании заготовки,
к числу которых относятся валковая штамповка,
ротационная вытяжка и поперечная прокатка.
Последняя задача, была выполнена с помо­
щью специального устройства, принцип действия
которого основан на тензометрических измерениях.
Рис. 1 Конструктивная Схема технологического агрегата .
1 •*- блок пуансона; 2 - блокупора; 3 - ролики; 4 - заготовка; 5 - привод вращения
Для выполнения традиционных процессов,
основанных на глобальном нагружении очага пла­
стической деформации, разработан комплект смен­
ного инструмента и оснастки. В его состав входят
штампы для отбортовки, вырубки, вытяжки, штамп
для объемной штамповки, с помощью которого
138
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Проблемы образования
можно осуществлять процессы прямого и обратно­
- усилитель сигналов тензорезисторов;
го выдавливания, а также призма и набор пуансо­
- аналого-цифровой преобразователь сигна­
лов тензорезисторов и датчиков тока;
нов для гибки с различными радиусами закругле­
- амплитудный детектор;
г- усилитель-формирователь;
- блок управления и синхронизации;
- панель управления и индикации;
ния гибочных кромок. Для осуществления процес­
сов осадки и высадки разработан комплект под­
кладных плит с различной шероховатостью рабочей
поверхности и набор подкладных колец.
ч
Конструкция штампов обеспечивает взаимо­
-блок питания устройства.
заменяемость и унификацию крепления однотип­
Блок УСОД разработан на основе микропро­
ных деталей. Установка инструмента, служащего
цессора КР1816 ВЕЗ 1. Выбор данного процессора
для выполнения традиционных процессов обработ­
определил тип остальной элементной базы.
ки металлов давлением, осуществляется на поре,
Устройство сбора и обработки данных рабо­
которая крепится на плите, устанавливаемой на
тает в двух основных режимах: режиме регистра­
нижней плите штампового блока взамен роликовых
ции и режиме вывода информации, В первом ре­
узлов.
жиме осуществляется сбор аналоговой информации
Крепление пуансонов во всех случаях, вклю­
с датчиков, ее запоминание в'аналоговом виде на
чая изучение как традиционных способов, так и
время преобразования в цифровую форму, а затем
методов, основанных на локальном деформирова­
накопление информации непосредственно в запо­
нии заготовки, осуществляется единообразно - в
минающем устройстве.
Работа с комплексом при изучении процес­
блоке пуансонаГ"
сов с локальным деформированием заготовки за­
Привод вращения заготовки, используемый
ключается в следующем;
при изучении процессов поперечной прокатки* ро­
Перед началом работы при изучении процес­
тационной вытяжки и валковой штамповки, осуще­
сов поперечной прокатки или валковой штамповки
ствляется через блоки упора и пуансона. Поэтому, с
заготовка
устанавливается на упоре в роликовой
целью надежной фиксации заготовки на позицииматрице, после чего ^включается привод осевого
обработки, в составе технологического агрегата
перемещения, пуансона? • В случае осуществления
комплекса предусмотрены специальные сменные
процесса валковой штамповки рекомендуется уста­
детали: упор с внутренним отверстием, выполнен­
навливать заготовку на упоре с плоским торцом, а
ным в виде квадрата, и пуансон (оправка) с резьбо­
при изучении поперечной прокатки необходимо
вым отверстием в торцевой части. Первый исполь­
использовать упор с внутренним глухим отверсти­
зуется при осуществлении процесса поперечной
ем в рабочей части. В данное отверстие вставляется
прокатки, второй - для ротационной вытяжки.
заготовка, одна часть которой повторяет форму
Комплекс предназначен для работы с мате­
отверстия в упоре, а другая симметрична оси про­
риалами, предел прочности которых не превышает катки (круглая). При изучении поперечной прокат­
2S0 МПа (свинцовые, алюминиевые, медные, спла­
ки пуансон должен быть удален из блока пуансона.
вы, сталь 08 КП и т;п.).
Сведение роликов в момент осуществления
В состав УСОД входят:
технологической операции осуществляется посред­
- тензорезисторные датчики, которые раз­
ством кулачковых преобразующих механизмов.
мещены на "упругих элементах", расположенных в
При изучении процесса ротационной вытяж­
блоках пуансона и упора и в роликовых узлах (или
ки в блоке пуансона необходимо установить специ­
на наружной стороне контейнера матрицы штампа
альный пуансон (оправку), который содержит резь­
для объемной штамповки);
бовое отверстие в торцевой части. К отверстию
крепится круглая заготовка. .
-датчики тока и фазы, которые подключены
При изучении традиционных процессов об­
к сети трехфазного электродвигателя привода вра­
работки металлов давлением роликовые узлы уда­
щения заготовки;
ляются, и места их крепления используются для
- коммутатор датчиков;
крепления переходной плиты, на которую устанав-
139
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ml Известия ОрёлГТУ^
ливается призма для гибки или переходная опора.
Конструкция последней обеспечивает унификацию
крепления всех разработанных штампов.
1287388, 1406893, 1485507, 1515501, 1622072 и па-,
тентами РФ №№ 2070468, 2089323, 2Ш2178,
2102179,2104119.
При выполнении работы были использованы
учебно-методические и научные наработки [1-5]
кафедры «Автоматизированные процессы и маши­
ны бесстружковой обработки материалов» ОрелГТУ. К их числу в первую очередь относятся ис-.
следования, проведенные в области новых техноло­
гий производства. При проектировании инструмен­
та и различных приспособлений использовались
известные технологические схемы процессов лис­
товой и объемной штамповки, а также ротационной
вытяжки, поперечной прокатки и валковой штам­
повки.
Возможная область применения: разработан­
ный комплекс может использоваться в испытатель­
ных
лабораториях
предприятий,
научноисследовательских лабораториях высших учебных
заведений и некоторых научно-исследовательских
институтах, в сертификационных центрах или при
подготовке специалистов по другим машинострои­
тельным специальностям.
1. Пат. 2070468 РФ, МКЙ4 В 21 К 21/08. Способ изго­
товления полых деталей/ В.А. Голенков, СЮ. Радченко,
O S . Дорофеев, (РФ). — № 95102597/08; Заилено 23.02.95;
Опубл. 20.12.96, Бюл. Xs 35. — 2 с : ил.
В настоящий момент изготовлен экспери­
ментальный образец комплекса, который прошел
предварительные испытания, а так же апробацию в
учебном процессе.
2. Пат. 2102178 РФ, МКИ4 8 21 К 21/08, В 21 Н 1/18.
Способ изготовления полых осесимметричных изделий /
В.А. Голенков, СЮ. Радченко, О.В. Дорофеев, К.И. Калырин
(РФ). — № 95119033/02; Заявлено 09.П.95; Опубл. 20.01.98,
Бюл. №2. — Зс.: ил.
Полученные результаты показывают несо­
мненную актуальность применения в учебном про­
цессе настоящего изделия, так как позволяют со­
вершенствовать процесс подготовки студентов по
специальности 120400 «Машины и технология об­
работки металлов давлением» и родственным ей
специальностям.
Способы и устройства, принципы реализа­
ции и работы, которые нагали реализацию в созда­
ваемом комплексе, защищены авторскими свиде­
тельствами №№ 986032, 1074646, 1070778,
3. Пат. 2089323 РФ, МКИ4 В 21 J 5/08, 13/02. Роликовая
матрица для штамповки с обкаткой к штампу с приводным пу­
ансоном / В.А. Голенков, СЮ. Радченко, О.В. Дорофеев (РФ). № 93018206/Q2; Заявлено 08.04*3; Опубл. 10.09.97, Бюл № 25. Зс: ил.
4. Голенков В.А. Изготовление осесимметричных изде­
лий валковой штамповкой / В.А. Голенков, С Ю . Радченко, О.В.
.Дорофеев // Кузнечно-штамповочное производство, — 1995. —
№ 1 1 , — С 20 — 2 3 .
5. Манпиль Л.И. Устройства регистрации графической
информации ЭВМ и систем: Уч. пособие для вузов - М: Энергоатомиздат, 1995. - 313 с , ил.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа