Аннотация 4
Введение 6
1. Описание исходных данных 7
2. Технологическая часть работы 13
3. Проектирование приспособления 26
4. Безопасность и экологичность работы 36
5. Экономическая эффективность работы 42
Заключение 46
Список используемой литературы 47
Приложения 49
Для повышения конкурентной способности производства необходимо совершенствовать технологии изготовления деталей машин. Маложесткие валы, номенклатура которых очень большая (штоки грузоподъемных устройств, валы судовые и роторы химических аппаратов, трубы и бурильные установки нефтедобывающих установок, стержни атомных реакторов и т.д.). Основная проблема при их изготовлении - сохранить точность после изготовления. Из-за малой жесткости деталей при самых незначительных перепадах остаточных напряжений возникает коробление. Эти перепады возникают из-за неравномерности свойств материала, погрешности обработки. Для сохранения точности предлагается способ термосиловой обработки, который заключается в растяжении детали за пределом текучести для формирования в заготовке остаточных деформаций при ее одновременном нагреве. Нагрев позволяет снизить предел текучести материала и нагрузки при растяжении, снизить наклеп при растяжении, сформировать равновесную структуру. Необходимо правильно спроектировать стапель для термосиловой обработки, чтобы он сохранял свою работоспособность при нагружении.
Термосиловая обработка даст возможность сформировать геометрию вала при обеспечении заданной картины распределения технологических напряжений, сформированных на различных стадиях технологического процесса изготовления вала.
В результате спроектирован техпроцесс изготовления вала. Технологические расчеты включают в себя выбор и проектирование заготовки (штамповка), рассчитан припуск на обработку, были выбраны станки и оснастка. Предложена технология и устройство для обработки маложестких валов. Проведен расчет стапеля для термосиловой обработки. Предложены мероприятия по экологичности и рассчитан экономический эффект.
Расчет стапеля обусловлен очень высокими нагрузками, действующими на него в процессе обработки. Для эффективного проведения стабилизации размеров и выравнивания остаточных напряжений необходимо выйти за предел текучести при растяжении вала. Хотя за счет нагрева предел текучести материала снижается нагрузки на силовые элементы стапеля предельные. Поэтому расчет на прочность и текучесть является необходимым для проведения эффективной и высоконадежной обработки вала на такой операции. Необходимо отметь введение дополнительной операции по нарезанию резьбы на концах вала для фиксации его в стапеле. Поскольку деталь такого класса выполняется с использованием свидетеля (кусок материала заготовки вала), который отрезается от заготовки для анализа физико-механических параметров. Это позволяет выявить брак на ранних этапах техпроцесса и проконтролировать свойства детали для эксплуатации. Резьбонарезание вала выполняется на специализированном станке. После обработки резьбовые участки отрезаются в качестве свидетеля. Это обеспечивает повышение эффективности обработки без значительных дополнительных затрат.
