УДК 621.961.2

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОШИБОК НА КАЧЕСТВО ГОТОВОГО ИЗДЕЛИЯ

Дементьев Игорь Александрович
Московский политехнический университет

Аннотация
В статье рассматривается возможность получение качественной продукции методом листовой штамповки. На примере показаны дефекты получения детали на производстве. Даны рекомендации по устранению отдельных дефектов.

Ключевые слова: , , ,


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Дементьев И.А. Влияние технологических ошибок на качество готового изделия // Современные научные исследования и инновации. 2017. № 7 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2017/07/84085 (дата обращения: 02.10.2017).

Борьба за новые рынки сбыта ставит перед производителями сложные задачи по выпуску разнообразных изделий с хорошими эксплуатационными свойствами и при минимальном количестве затрат. При этом цена изделия во многом зависит от качества полученных деталей и последующей сборки изделия [1, с 27 ],[2, с 57 ],[3, с 537 ], [4, с 441 ]. В связи с этим особую важность имеет технологическая проработка получаемых изделий в совокупности со всей технологической цепочкой состоящих из отдельных операций[5, с 388 ].

Для примера можно рассмотреть дефекты которые возможны при получении детали «Усилитель опоры» изготовленного из металла марки S460MC из заготовки в виде карточки, габаритами 500х190х3,получаемого из листового материала. Масса заготовки 2,100 кг.

Готовая деталь, после обработки имеет габариты 440х230х55. Вес готового изделия: 1,69 кг.



Рисунок 1. Готовое изделие

Деталь производится на механическом кривошипном прессе в четыре операции:

1 – формообразующая (штамп состоит из трёх основных элементов: матрица, пуансон, прижимное кольцо)

2 – обрезка справа

3 – обрезка слева

4 –пробивка овального отверстия, обрезка с тыла и фронта изделия.

Дефекты, возникающие во время производства изделия:

  1. Задиры на детали после вытяжной операции 1, (Рисунок 2)
  2. Нет геометрии после вытяжной операции 1 (высокопрочный металл, после формовки которого, происходит его пружинение, стремящееся к первоначальной форме заготовки), (Рисунок 3)
  3. Заусенец по кромке после 2 и 3 операции, (Рисунок 4)
  4. Отсутствие геометрии, возникающее после обрезки кромки на второй и третьей операциях.При возврате Cam-механизма, обрезной нож цепляется за деталь и выгибает кромку.
  5. Заусенец с фронта и тыла детали по кромке после обрезки на 4 операции.
  6. Заусенец на отверстии пробиваемого на четвертой операции.
  7. Отсутствие отверстия пробиваемого на четвертой операции (рисунок 5)

Рисунок 2. Задиры возникающие на плоскости детали


Рисунок 3. Пружинение детали вызывает нарушение геометрии


Рисунок 4. Возникновение заусенца детали после обрезки


Рисунок 5. Отсутствие отверстия после четвертой операции

Анализируя характер дефектов возникающих на полученной детали можно сделать выводы, что большинства из них можно было бы избежать при разработке технологического процесса. Для отработки технологии в современном производстве можно использовать современные компьютерные программы [13, с 92], [10, с 24], [11, с.145], [12, с 37], позволяющие моделировать технологический процесс и на этапе разработки [14, с.65] иметь данные о возможном пружинении [6, с 14], (экспериментальные наблюдения показали хорошую сходимость расчетных и натурных испытаний [7, с 101]), влиянии соприкосновения штампового инструмента с заготовкой и характере работы и стойкости разделительных инструментов в штампе.

Проводя анализ существующего производства в качестве устранения брака при выполнении первой операции можно предложить выполнять защиту заготовки полиэтиленовой плёнкой. Данная защита хоть и увеличивает стоимость детали, но защищает поверхность и является отличным материалом для уменьшения коэффициента трения заготовки с инструментом.

Для исправления дефектов на 3 и 4 операциях, которые возникают в основном из-за затупления режущих кромок инструмента, следует по возможности чаще выполнять его правку. Для того что бы это не сказывалось на производительности процесса, желательно инструмент делать быстросменным.

Дефекты связанные с геометрией детали, возникающие в результате пружинения высоколегированного листа, без изменения конструкции штампа к сожалению устранить затруднительно [8,с 16], [9, с 1628].

Особенно важно применять моделирование, когда есть необходимость в формоизменении композиционного материала [15, с.507], или имеет место правка или чеканка поверхности [17, с.42-43], [19, с.12]. Если проведение моделирование по определенным производственным причинам провести не удается, то необходимо пользоваться общедоступными рекомендациями [16, с.23], [18, 38]

Вывод

Для получения качественных деталей необходимо выполнять полный анализ будущего процесса с помощью современных программ моделирующих процесс штамповки. Для действующего процесса можно находить пути устранения исходя из производственного опыта, однако это ведет к дополнительным финансовым затратам в производстве.


Библиографический список
  1. Филиппов Ю.К., Типалин С.А., Петров М.А., Анфимов Ю.Н., Филиппов К.Ю. Исследование процесса выдавливания холодной объемной штамповкой полых деталей типа «поршень» цилиндра тормозной системы автомобиля / Известие МГТУ «МАМИ» №1, 2015.т.2. С.27-31.
  2. Шпунькин Н.Ф.,Типалин С.А. Конструкция малогабаритной опытно-производственной профилегибочной машины / Известие МГТУ «МАМИ» №1, 2015.т.2. С.57-63.
  3. Панфёров В.В., Типалин С.А. Моделирование процесса отбортовки шипа плитки для пола из тонколиствого металла / В сборнике: XXVI Международная Инновационно-ориентированная конференция молодых учёных и студентов МИКМУС-2014 Труды конференции. Российская Академия наук; РФФИ; Отделение энергетики, машиностроения, механики и процессов управления; Институт машиноведения им. А.А.Благонравова РАН. Москва,
    М. Харитоньевский пер. 4., 2015. С. 536-539
  4. Кучковский Ю.П., Типалин С.А. Исследование вытяжки для осесимметричной детали из биметалла с применением программного комплекса «Autoform» / XXVII Международная инновационно-ориентированная конференция молодых ученых и студентов (МИКМУС – 2015): Труды конференции (Москва, 2-4 декабря 2015 года) / М: Изд-во ИМАШ РАН, 2015 С. 439-442
  5. Вагранский В.А., Типалин С.А. Глубокая вытяжка тонкостенных осесимметричных деталей из труднодеформируемых листовых заготовок / XXVII Международная инновационно-ориентированная конференция молодых ученых и студентов (МИКМУС – 2015): Труды конференции (Москва, 2-4 декабря 2015 года) / М: Изд-во ИМАШ РАН, 2015 С.387-390
  6. Типалин С.А., Сапрыкин Б.Ю. Экспериментальное определение угла пружинения многослойного материала / Заготовительные производства в машиностроении №5, 2014г С.11 – 15.
  7. Типалин С.А., Шпунькин Н.Ф., Сапрыкин Б.Ю. Определение свойств листового демпфирующего материала с упруговязкимсоединипельным слоем при сдвиговой деформации / Известия Московского государственного технического университета МАМИ. 2014. Т. 2. № 2 (20). С. 99-103.
  8. Киселев Д.О., Типалин С.А., Шпунькин Н.Ф., Типалина А.В. Влияние изменение скорости деформации на характер упрочнения материала / Известие МГТУ «МАМИ» №4, 2014.т.2. С.14-17.
  9. S.Tipalin, M.Petrov, B.Saprikin, N.Kosatchyov, N.Shpunkin, P.PetrovNumerical and experimental investigation of deep drawing of sandwich panels / Key Engineering Materials //Trans Tech Publications, Switzerland Vols. 611-612 (2014) pp 1627-1636.
  10. Филиппов Ю.К., Типалин С.А., Анфимов Ю.Н. Холодное комбинированное выдавливание поршня тормозного цилиндра / Заготовительные производства в машиностроении №1, 2016г С.24 – 27
  11. Типалин С.А. Численное исследование процесса пластического изгиба вариантов биметаллической полосы с композицией 12Х18Н10Т-АМГ6 / Технология легких сплавов. №1, 2016 С.144-149
  12. Типалин С.А., Кучковский Ю.П., Сапрыкин Б.Ю. Численное исследование изгиба многослойного материала//Кузнечно-штамповочное производство, обработка материалов давлением. 2016. №5. С.33-38
  13. Типалин С.А., Шпунькин Н.Ф., Никитин М.Ю., Сапрыкин Б.Ю. Типалина А.В. Штамповка детали типа «кожух» из шумопоглощающего материала / Материалы 65-ой Международной научно-технической конференции Ассоциации автомобильных инженеров (ААИ) “Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров” Международного научного симпозиума «Автотракторостроение – 2009». Книга 6, Москва, МГТУ «МАМИ», 2009 г. С.90-95.
  14. Типалин С.А., Петров М.А., Косачев Н.Ю., Шпунькин Н.Ф., Пономарев А.Н. Экспериментальное исследование осесимметричной формовки многослойного материала // Известие МГТУ «МАМИ» №1, 2015.т.2. С.63-69.
  15. Кучковский Ю.П., Типалин С.А., Шпунькин Н.Ф. Определение свойств соединительного слоя при болшой сдвиговой деформации // В сборнике: XXVI Международная инновационно-ориентированная конференция молодых учёных и студентов МИКМУС-2014 Труды конференции. Российская Академия наук; РФФИ; Отделение энергетики, машиностроения, механики и процессов управления; Институт машиноведения им. А.А.Благонравова РАН. Москва, М.Харитоньевский пер. 4., 2015. С. 507-509
  16. Шпунькин Н:Ф., Типалин С.А. Технологичность штампованных листовых деталей // Учебное пособие. – М. Университет машиностроения, 2015- 72 с.
  17. Типалин С.А., Филиппов Ю.К., Гневашев Д.А. Технология получения художественных изделий чеканкой /Учебное пособие //Москва: Московский Политех, 2017  72с.
  18. Бондарь В.С., Типалин С.А., Шпунькин Н.Ф. Изгиб и скручивание листа//М.Университет машиностроения, 2014. -212с
  19. Филиппов Ю.К., Типалин С.А., Крутина Е.В. Металлы и сплавы для художественной чеканки/ Учебное пособие . Москва. Университет машиностроение 2013, 52 с


Все статьи автора «Дементьев Игорь Александрович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: