📄Работа №195869
Тема: Термическое сверление отверстий под резьбу в тонколистовых загтовках из различных материалов
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Машиностроение
Объем:
126 листов
Год:
2018
Просмотров:
46
4900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 5
1.1 Методы повышения длины свинчивания в тонколистовых заготовках 5
1.1.1 Увеличение длины свинчивания резьбы за счет гибки листа 7
1.1.2 Увеличение длины свинчивания за счёт приваривания втулки 8
1.1.3 Увеличение длины свинчивания за счет получения отверстия с
отбортовкой 9
1.1.4 Увеличение длины свинчивания резьбы методом холодной объемной
штамповки в закрытых штампах 11
1.1.5 Отбортовка с предварительной пробивкой отверстия 13
1.2 Формообразование отверстий с отбортовками в тонколистовых заготовках
термическим сверлением 14
1.3 Цель и задачи ВКР, объект и предмет исследований 25
Выводы по разделу один 26
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ОТВЕРСТИЙ
В ТОНКОЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВКАХ ВРАЩАЮЩИМСЯ ПУАНСОНОМ 28
2.1 Изготовление инструментов, описание выбираемого оборудования,
технологической оснастки 29
2.2 Формообразование отверстий под резьбу в тонколистовых заготовках
вращающимся пуансоном 46
2.3 Измерение геометрических параметров получаемых отверстий 50
2.4 Обработка полученных результатов экспериментов 55
Выводы по разделу два 62
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОГО СВЕРЛЕНИЯ В
ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ ANSYS 63
Использование программного комплекса ANSYS 63
3.2 Исходные данные для моделирования формообразования отверстий с
отбортовками 67
3.3 Моделирование формообразования отверстий с отбортовками 70
Выводы по разделу три 80
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЧНОСТНЫХ И ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
ПОЛУЧЕННЫХ ОТВЕРСТИЙ С ОТБОРТОВКАМИ 81
4.1 Расчет прочности резьбового соединения на срез 81
4.2 Проверка фактической прочности резьбового соединения на срез 84
4.3 Определение параметров шероховатости 91
4.4 Точность размеров отверстий сформированных вращающимся пуансоном в
листовых заготовках 100
Выводы по разделу четыре 105
5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ МЕТОДА ТЕРМИЧЕСКОГО
СВЕРЛЕНИЯ НА ПРАКТИКЕ 107
ОБЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 111
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 112
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 5
1.1 Методы повышения длины свинчивания в тонколистовых заготовках 5
1.1.1 Увеличение длины свинчивания резьбы за счет гибки листа 7
1.1.2 Увеличение длины свинчивания за счёт приваривания втулки 8
1.1.3 Увеличение длины свинчивания за счет получения отверстия с
отбортовкой 9
1.1.4 Увеличение длины свинчивания резьбы методом холодной объемной
штамповки в закрытых штампах 11
1.1.5 Отбортовка с предварительной пробивкой отверстия 13
1.2 Формообразование отверстий с отбортовками в тонколистовых заготовках
термическим сверлением 14
1.3 Цель и задачи ВКР, объект и предмет исследований 25
Выводы по разделу один 26
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ОТВЕРСТИЙ
В ТОНКОЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВКАХ ВРАЩАЮЩИМСЯ ПУАНСОНОМ 28
2.1 Изготовление инструментов, описание выбираемого оборудования,
технологической оснастки 29
2.2 Формообразование отверстий под резьбу в тонколистовых заготовках
вращающимся пуансоном 46
2.3 Измерение геометрических параметров получаемых отверстий 50
2.4 Обработка полученных результатов экспериментов 55
Выводы по разделу два 62
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОГО СВЕРЛЕНИЯ В
ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ ANSYS 63
Использование программного комплекса ANSYS 63
3.2 Исходные данные для моделирования формообразования отверстий с
отбортовками 67
3.3 Моделирование формообразования отверстий с отбортовками 70
Выводы по разделу три 80
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЧНОСТНЫХ И ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
ПОЛУЧЕННЫХ ОТВЕРСТИЙ С ОТБОРТОВКАМИ 81
4.1 Расчет прочности резьбового соединения на срез 81
4.2 Проверка фактической прочности резьбового соединения на срез 84
4.3 Определение параметров шероховатости 91
4.4 Точность размеров отверстий сформированных вращающимся пуансоном в
листовых заготовках 100
Выводы по разделу четыре 105
5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ МЕТОДА ТЕРМИЧЕСКОГО
СВЕРЛЕНИЯ НА ПРАКТИКЕ 107
ОБЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 111
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 112
📖 Аннотация
В данной работе исследована технология термического сверления для формирования отверстий под резьбу в тонколистовых заготовках из различных материалов, в частности из стали 3 сп. Актуальность исследования обусловлена широким применением тонколистовых деталей в машиностроении и проблемой обеспечения надежности резьбовых соединений при малой толщине стенки, поскольку традиционные методы механической обработки часто не обеспечивают необходимой длины свинчивания. Основные результаты включают экспериментальное подтверждение возможности получения отверстий с отбортовкой под резьбу М5*0,8 в заготовках толщиной 0,8–2,0 мм, установление зависимостей между режимами обработки и геометрическими параметрами отбортовки, а также верификацию данных посредством компьютерного моделирования в ANSYS. Были определены точностные и прочностные характеристики соединений, показавшие соответствие расчетных и экспериментальных данных по прочности на срез. Научная значимость заключается в систематизации знаний о стадиях процесса термического сверления и установлении количественных взаимосвязей его параметров. Практическая ценность работы выражена в разработанных рекомендациях по внедрению данной технологии, которая, благодаря отсутствию стружки, простоте оснастки и возможности автоматизации, эффективна как в массовом производстве, так и в условиях монтажа или опытных работ. Анализ литературы, включая труды Г.Б. Иосилевича по деталям машин, исследования Е.А. Попова в области распределения напряжений при отбортовке, работы М.П. Гельфанда по сборке резьбовых соединений и нормативный документ ГОСТ 24705-2004, позволил обосновать выбранное направление исследования и методы анализа.
📖 Введение
Машиностроение - наиболее крупная комплексная отрасль, определяющая уровень научно-технического прогресса во всем народном хозяйстве, поскольку обеспечивает все отрасли машинами, оборудованием, приборами, а население - предметами потребления. Включает также металлообработку, ремонт машин и оборудования. Для нее особенно характерно углубление специализации производства и расширение ее масштабов. В машиностроении, которое является наиболее сложной отраслью, определяющей уровень развития научнотехнического прогресса, все не так однозначно, как в других отраслях промышленности. Здесь основную роль играют трудоемкие, наукоемкие, нематериалоемкие производства (за исключением ряда подотраслей тяжелого машиностроения, производства металлических изделий и конструкций, заготовок и др.). Поэтому, прежде всего, следует говорить об основном ресурсе - достаточно большом количестве высококвалифицированной рабочей силы. Однако большое значение имеет и потребление ресурсов. Поэтому любые работы по экономии энерго- и ресурсозатрат являются актуальными.
В машиностроении широко применяются изделия из тонколистовых заготовок, предусматривающие резьбовое крепление к ним различных комплектующих изделий. Работоспособность резьбового соединения обеспечивается длиной свинчивания, т.е. за счёт размещения необходимого количества витков резьбы по длине отверстия, что для тонкостенных заготовок проблематично. Традиционная технология сверления не позволяет получить качественные отверстия под резьбу в тонколистовых заготовках из-за невозможного формирования достаточного количества витков резьбы. Существующие способы увеличения длины свинчивания (гибка листов, приварка втулок, пробивка отверстий в закрытых штампах и др.) не обладают достаточной технологичностью и требуют дополнительных расходных материалов и оборудования. В связи с этим наиболее рациональным способом получения отверстий под резьбу в тонколистовых заготовках является метод термического
сверления, позволяющий получить достаточную длину свинчивания за счёт образования отбортовок отверстия, в виде вытянутого участка. При этом получаемые отверстия имеют более высокую точность и меньшую шероховатость по сравнению с традиционными способами. Метод безотходен, не требует применения специального оборудования. Вместе с этим данный вид формообразования отверстий под резьбу эффективен не для всех технологических режимов обработки, в некоторых случаях наблюдается деформация заготовки или поломка инструмента. Имеющиеся рекомендации иностранных фирм производителей не гарантируют оптимальные режимы и оптимальную производительность. Поэтому для осознанного применения этого, достаточно простого, метода необходимо получение новых знаний и дополнительных средств обеспечения этой операции, т.к. в имеющихся научно-технических источниках этот вопрос проработан недостаточно, что не позволяет решать эту задачу на должном инженерном уровне. В связи с этим совершенствование технологии термического сверления тонкостенных заготовок за счёт научно обоснованного выбора рациональных технологических режимов, обеспечивающих повышение
производительности обработки, является актуальной научно-технической
задачей.
В машиностроении широко применяются изделия из тонколистовых заготовок, предусматривающие резьбовое крепление к ним различных комплектующих изделий. Работоспособность резьбового соединения обеспечивается длиной свинчивания, т.е. за счёт размещения необходимого количества витков резьбы по длине отверстия, что для тонкостенных заготовок проблематично. Традиционная технология сверления не позволяет получить качественные отверстия под резьбу в тонколистовых заготовках из-за невозможного формирования достаточного количества витков резьбы. Существующие способы увеличения длины свинчивания (гибка листов, приварка втулок, пробивка отверстий в закрытых штампах и др.) не обладают достаточной технологичностью и требуют дополнительных расходных материалов и оборудования. В связи с этим наиболее рациональным способом получения отверстий под резьбу в тонколистовых заготовках является метод термического
сверления, позволяющий получить достаточную длину свинчивания за счёт образования отбортовок отверстия, в виде вытянутого участка. При этом получаемые отверстия имеют более высокую точность и меньшую шероховатость по сравнению с традиционными способами. Метод безотходен, не требует применения специального оборудования. Вместе с этим данный вид формообразования отверстий под резьбу эффективен не для всех технологических режимов обработки, в некоторых случаях наблюдается деформация заготовки или поломка инструмента. Имеющиеся рекомендации иностранных фирм производителей не гарантируют оптимальные режимы и оптимальную производительность. Поэтому для осознанного применения этого, достаточно простого, метода необходимо получение новых знаний и дополнительных средств обеспечения этой операции, т.к. в имеющихся научно-технических источниках этот вопрос проработан недостаточно, что не позволяет решать эту задачу на должном инженерном уровне. В связи с этим совершенствование технологии термического сверления тонкостенных заготовок за счёт научно обоснованного выбора рациональных технологических режимов, обеспечивающих повышение
производительности обработки, является актуальной научно-технической
задачей.
✅ Заключение
В данной работе были выполнены все поставленные задачи: установлена возможность получения отверстий под резьбу М5*0,8 в заготовках из стали 3 сп толщиной 0,8 мм; 1,0 мм; 1,2 мм; 1,5 мм; 2 мм термическим сверлением, произведен анализ источников литературы по данной тематике, определены стадии процесса термического сверления тонколистовых заготовок, установлена зависимость входных (диаметр инструмента, толщина заготовок, режимы обработки) и выходных (геометрических параметров отбортовок) параметров операции термического сверления, произведено моделирование процесса в программном комплексе ANSYS. Определены точностные и прочностные характеристики полученных отверстий с отбортовками, произведено сравнение расчетной и экспериментальной прочности резьбового соединения на срез. Приведено описание изготовления инструментов и заготовок, описание экспериментальной установки и принципа проведения экспериментов, описаны результаты экспериментов. С учетом полученных данных приведены рекомендации по применению метода термического сверления на практике.
Простота, универсальность и долговечность инструмента и оснастки, отсутствие образования стружки при термическом сверлении позволяет эффективно применять данную технологию как при массовом производстве на автоматизированном оборудовании, а так и при опытных единичных испытаниях. Данный метод позволяет также образовывать отверстия в труднодоступных местах и монтажных условиях с помощью ручного инструмента, что значительно расширяет область применения.
Простота, универсальность и долговечность инструмента и оснастки, отсутствие образования стружки при термическом сверлении позволяет эффективно применять данную технологию как при массовом производстве на автоматизированном оборудовании, а так и при опытных единичных испытаниях. Данный метод позволяет также образовывать отверстия в труднодоступных местах и монтажных условиях с помощью ручного инструмента, что значительно расширяет область применения.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.