д.т.н. профессор, зав. кафедрой «Технологические машины и переработка материалов»
Dr. Sc. (Eng.), Professor, Head of the Chair “Processing Machinery and Equipment
ассистент кафедры «Технологические машины и переработка материалов»
Assistant of the Chair “Processing Machinery and Equipment”
к.т.н. доцент кафедры «Технологические машины и переработка материалов»
Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Processing Machinery and Equipment”
Технологические машины и оборудование, используемые в пищевой, химической и в ряде других отраслей промышленности, выпускаются сравнительно небольшими партиями. Эти машины и оборудование содержат большое количество листовых деталей сложной формы, имеющих сравнительно небольшую высоту. Традиционные методы штамповки недостаточно эффективны для производства таких деталей в условиях мелкосерийного производства. Для эффективного производства таких деталей разработан новый метод листовой штамповки – газовая формовка с противодавлением. Сущность этого метода заключается в том, что односторонним воздействием горячего газа листовая заготовка нагревается до заданной температуры, а затем осуществляется ее формовка. При этом для ограничения деформации заготовки в период ее нагрева на противоположной стороне создается противодавление воздействием сжатого воздуха. В качестве горячего газа используются продукты сгорания газовоздушных смесей. Благодаря нагреву заготовки до интервала температур теплой или горячей обработки данный метод обеспечивает получение деталей сложной формы за одну технологическую операцию, что существенно снижает себестоимость их производства. В ходе изучения нагрева заготовки установлена закономерность изменения температуры во времени, которая дает возможность управлять этим процессом. Получены также выражения для определения давления газа, обеспечивающего процесс формовки. Для реализации данного метода разработана и создана установка с противодавлением, содержащая устройство для газовой формовки и системы топливоподачи и контроля. На ней проведены экспериментальные исследования процесса формовки нескольких типов деталей: сферообразных днищ, цилиндрической детали с фланцем, детали с поверхностью двойной кривизны, детали с мелким рельефом, панели теплообменника со спиральным каналом. При этом определены оптимальные технологические режимы газовой формовки, создающие условия для получения деталей хорошего качества. Экспериментальные исследования показали, что данный метод позволяет получать детали сложной формы за одну технологическую операцию, используя сравнительно простую штамповую оснастку. Благодаря этому, применение данного метода формовки может обеспечить значительное снижение себестоимости производимых деталей, особенно в мелкосерийном производстве. Данный метод целесообразно использовать для формовки стальных деталей толщиной до 1,5 мм и деталей из цветных сплавов толщиной до 2 – 3 мм.
Technological machines and equipment used in the food, chemical and other industries, are produced in relatively small batches. These machines and equipment contains a large number of sheet metal parts of complex shape having a relatively small height. Traditional methods of stamping are not sufficiently effective for the production of such parts in small batch production. For the efficient production of such parts there is a new method for sheet metal forming – forming gas backpressure. The essence of this method lies in the fact that the unilateral influence of the hot gas sheet billet is heated to a predetermined temperature, and then is formed. Thus to limit the deformation of the billet during its heating on the opposite side it creates pressure the influence of compressed air. As the hot gas a combustion gas-air mixtures is used. Due to the heating of the billet up to the temperature range of the warm hot treatment this method provides obtaining of complex-shaped parts in one work step, which significantly reduces the cost of production. Studying the heating process of the billet set up, the pattern of temperature change in time was determined, which ensures the controllability of the process. The expressions for determining the gas pressure were derived, ensuring the implementation of the molding process. To implement this method of molding installation for a gas forming a pressure is designed and developed containing device for forming the gas and fuel delivery and control. Using it the experimental studies were made for the process of forming several types of components: spherical bottoms, cylindrical part with a flange part with a surface of double curvature, parts with small relief panels of the heat exchanger with a helical channel. At the same time, optimal technologi cal regimes of gas molding are determined, ensuring the obtaining of good quality parts. Experimental studies have shown that this method of forming allows to obtain parts of complex shape in one work step using a relatively simple stereotyped equipment. Due to this application of the molding method can provide considerable cost savings in parts production, especially in small-scale production. This method is useful for forming steel parts with thickness up to 1.5 mm and of parts made of nonferrous alloys with the thickness up to of 2 – 3 mm.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.