По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 662.12

Определение рациональной области применения лазерной резки и координатной штамповки

Вяткин А.Г. канд. техн. наук, доцент, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 248000, Россия, Калуга, ул. Баженова, д. 2, е-mail: and-vyatkin@mail.ru
Левин А.Д. магистрант, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 248000, Россия, Калуга, ул. Баженова, д. 2, е-mail: doolciamanti@gmail.com

В статье сформулированы рекомендации по применению метода лазерной резки и координатной штамповки. Рассматривается применение в условиях среднесерийного производства для выполнения разделительных операций деталей с определенными конструктивными особенностями из тонколистовых металлов. Особое внимание обращается на оценку межоперационного качества деталей, получаемых с применением данных методов, а именно оценивается качество кромок обработанных деталей. Приводятся способы решения проблем, связанных с возникновением заусенца на вырубленных деталях. Перечисляются факторы, оказывающие существенное влияние на рассматриваемые процессы.

Литература:

1.  Малышев  Е. Н., Малышев А.Н. Повышение эффективности использования обрабатывающего оборудования путем расширенной реализации его технологических возможностей // Инженерный вестник. — 2012. — № 8. — С. 3.

2. Малышев А.Н., Бысов С.А. Малоотходные технологии при листовой штамповке деталей в  штампах последовательного действия // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. — 2017. — № 11–1. — С. 160–166.

3. Вяткин А.Г. Сравнительная оценка точности операций холодной объемной штамповки, выполняемых на кривошипных и  гидравлических прессах: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.03.05.  — М., 2004.

4. Антонюк Ф.И., Вяткин А.Г. Выбор пресса для холодной объемной штамповки по  критерию точности поковок // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э.  Баумана. Серия: Машиностроение.  — 2000.  — №  4 (41). — С. 15–25.

5. Заякин  С.  Координатная штамповка // Оборудование: рынок, предложения, цены. — 2002. — № 1.

6.  Кудрявцева  А.Л.  Выбор оборудования для лазерной резки // Ритм машиностроения. — 2012. — № 3 (71).

7. Калмыков В.В., Малышев А.Н., Покровская  М.Э.  Анализ способов точного позиционирования рабочих органов станков с ЧПУ // Инженерный вестник. — 2012. — № 7. — С. 1.

8. Калмыков В.В., Космынина Е.В., Сорокин П.С. Методы оценки точности технологических процессов // Инженерный вестник. — 2012. — № 8. — С. 4.

9. Розенберг  A.M. Механика пластического деформирования в  процессах резания и  деформирующего протягивания.  — Киев: Наук. думка, 1990. — 320 с.

10. Musokhranov  M.V., Kalmykov V.V., Malyshev  E.N. Experimental research of variability of surface energy value of Fe37-3FN, C45 and 41Cr4 steels // International Journal of Applied Engineering Research.  — 2017. Т. 12, № 17. — С. 6428–6433.

11. Калмыков В.В., Антонюк Ф.И., Зенкин Н.В., Малышев Е.Н. Организация статистического приемочного контроля качества продукции по количественному признаку // Современные проблемы науки и  образования.  — 2014. — № 6. — С. 162.

12. Musokhranov  M.V., Kalmykov V.V., Gorbunov A.K., Sapegina O.P., Sorokin S.P. Generation of energy state of iron-based construction material surfaces // International Journal of Applied Engineering Research. — 2018. — Т. 13, № 2. — С. 1381–1384.

13. Сапрыкин Л.Г. Лазерное оборудование для обработки материалов // Технический Альманах «Оборудование». — 2006. — № 4.

14. Якухин  В.Г.  Высокотехнологические методы обработки металлов: учебное пособие. — М.: МГИУ, 2008.

Применение разделительных операций в качестве заготовительных является неотъемлемой частью производства во многих отраслях промышленности, таких как, например, автомобилестроение или станкостроение. Существует многообразие методов раскроя листового материала, при этом каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками. Таким образом, при технологической подготовке нового машиностроительного производства или при модернизации уже существующего приходится сталкиваться со сложным выбором.

Выбор метода выполнения разделительных операций зависит от множества факторов, таких как толщина и марка материала, сложность формы контура, требования, предъявляемые к кромкам деталей. Наибольший интерес, а также актуальность в условиях серийного производства представляет собой выбор между лазерным раскроем материала и вырубкой на координатно-пробивных прессах [1–3].

При условии правильно подобранных оптимальных режимов обработки для обоих рассматриваемых методов, лазерная резка позволяет получить лучшее и стабильное качество кромок, в то время как при координатной штамповке возникает заусенец, увеличивающийся на протяжении всего срока службы штампа. В дополнение, метод координатной штамповки из‑за того, что комплект инструментов стандартизирован, не позволяет проводить обработку по сложным контурам малых радиусов [4–6].

Процесс координатной штамповки характеризуется интенсивным воздействием инерционных сил и сил резания на лист материала, что может повлечь за собой хаотичное движение отделенных частей материала по рабочей области станка, отсюда возникает необходимость введения в конструкцию деталей перемычек, которые впоследствии потребуется удалить. Следует учитывать, что для удаления перемычек необходимо ввести дополнительную операцию в маршрут изготовления детали, при этом возникает вероятность повреждения деталей, а также уменьшение общей производительности процесса [7, 8].

Величина заусенца, по предположению, не зависит от толщины листового материала. Исходя из этого, можно сделать вывод о том, что величина заусенца при маленьких толщинах листового материала (до 0,5 мм) становится значительной относительно толщины детали. В этой связи могут возникнуть трудности при дальнейшей обработке, например затрудненный съем деталей с пуансона после выполнения формообразующих операций методом штамповки, или при сборке с малыми величинами зазора, которые будут частично перекрываться этим заусенцем.

Для Цитирования:
Вяткин А.Г., Левин А.Д., Определение рациональной области применения лазерной резки и координатной штамповки. Главный механик. 2018;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: