Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 27 ТЕХНОЛОГИЯ В машиностроении достаточно широко при- меняются изделия из листовых заготовок (кожу- хи, корпуса, кузова, крышки, емкости, задвижки, теплообменники, элементы трубопроводов и др.), которые предусматривают резьбовое крепление к ним различных комплектующих деталей. Для изготовления узлов крепления в тонкостенных деталях в большинстве случаев используют при- варку гладких и резьбовых втулок, гаек, болтов и шпилек, предварительную пробивку отверстий и пр. Однако существующие способы не обладают достаточной технологичностью и приводят к до- полнительным затратам труда, материальных и энергетических ресурсов. Одним из эффективных способов обеспечения технологичности процесса, снижения трудоемкости и затрат при изготовлении узлов крепления является пластическое сверление, представляющее собой процесс нагрева металла до состояния пластичности, достигаемого за счет сил трения, возникающих при контакте вращающего- ся с определенной частотой инструмента с тонко- стенной деталью. Материал детали нагревается и под воздействием давления инструмента пластиче- ски деформируется, принимая форму инструмента (рис. 1). В настоящее время в литературе рассмотрены вопросы повышения производительности и сниже- ния трудоемкости изготовления узлов крепления [1, 2]. Малоисследованной областью при изготовлении узлов крепления остается влияние геометрических параметров инструмента (угол при вершине 2φ, фор- УДК 621.7 ВЗАИМОСВЯЗЬ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИНСТРУМЕНТА И КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ УЗЛА КРЕПЛЕНИЯ МЕТОДОМ ПЛАСТИЧЕСКОГО СВЕРЛЕНИЯ Е.Ю. ТАТАРКИН , доктор техн. наук, профессор Р.А. АНЗЫРЯЕВ , аспирант ( АлтГТУ им. И.И. Ползунова , г. Барнаул ) Статья поступила 25 июня 2012 г. Татаркин Е. Ю. – 656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46, Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова, e-mail: agtu-otm2010@mail.ru Проведен конечно-элементный анализ напряженно-деформированных состояний узла крепления при пластическом сверлении инструментом с конической и криволинейной формами рабочей части. Отражено влияние формы рабочей части инструмента на возникновение разрывов в процессе пластического сверления. Ключевые слова: геометрические параметры инструмента, разрыв, напряженно-деформированное состояние, пла- стическое сверление, узел крепления. ма рабочей части) на точность размеров, шерохова- тость, возникновение при пластическом сверлении преобладающего вида брака – разрывов в теле узла крепления. Одной из гипотез, объясняющих возникнове- ние разрывов металла в теле узла крепления, яв- ляется гипотеза, основанная на том, что на этапе окончательного формообразования узла крепления коническая часть инструмента выходит наружу и вызывает резкое увеличение радиально направлен- ной силы на стенку втулки. Данное обстоятельство способствует формированию разрывов в зоне вы- хода рабочей части пуансона-сверла (рис. 2). Ре- шением данной проблемы является применение в процессе пластического сверления инструмента (пуансона-сверла) с эллипсоидной формой рабочей части, позволяющей избежать резкого увеличения радиальной силы в зоне выхода рабочей части ин- струмента. а б в г Рис. 1 . Схема процесса пластического сверления