1. Накочення різьблення при виробництві болтів При виробництві болтів для відповідальних з'єднань виготовлення...
2. Температура накочування різьблення при виробництві болтів
3. процес накатування
4. Точність різьблення болтів і шпильок
5. Властивості поверхневих шарів різьблення болтів
6. Накочення різьблення болтів з незаповненим контуром інструментів
7. Накочення різьблення болтів з заповненим контуром інструменту
8. висновок
9. Список літератури

Накочення різьблення при виробництві болтів

При виробництві болтів для відповідальних з'єднань виготовлення різьблення найчастіше здійснюється накочуванням. Відповідальними, наприклад, є з'єднання фланців для енергетики, нафтогазової галузі та хімічної промисловості.

↑ На початок

Накочення - Стадії і схеми накочування

Накочення різьблення болтів і шпильок - технологічний процес формування різьби на заготівлі шляхом її пружно-пластичної деформації спеціальним інструментом (роликами, плашками і т. П.). Накочення різьблення є різновидом обробки металів тиском .

↑ На початок

Температура накочування різьблення при виробництві болтів

Залежно від

• механічних характеристик матеріалів заготовки,
• інструментів,
• енергетичних можливостей Різьбонакатні обладнання

накатка різьби болтів може здійснюватися:

• при нормальній температурі або
• підвищеній температурі, в умовах сверхпластичности
• і в інших режимах.

Під дією зовнішніх сил відбувається деформація матеріалу заготовки болта, отже, варто враховувати залежність переміщення матеріалу заготовки в залежності від часу.

Основні характеристики накочування різьблення на кріплення :

1. фізичний параметр виготовлення різьби болтів - радіальне пружнопластичне або залишкове переміщення витків інструменту в тілі заготовки (або відповідна йому радіальне навантаження на заготовку при накоченні),
2. технологічний параметр накочування різьблення при виробництві болтів - тривалість процесу накочування.

процес накатування

Процес накочування різьблення болтів роликами відбувається в дві стадії:

• видавлювання (ділянка AB на малюнку 1);
• калібрування (ділянка BC на малюнку 1).

Малюнок 1. Виготовленні болтів.
Криві зміни радіального переміщення
рухомого Різьбонакатні ролика (1),
зусилля накатування 2),
крутного моменту на ролику 3)
і температури в зоні контакту інструмента
з заготівлею при накоченні 4)

Швидкість впровадження інструменту при видавлюванні може бути визначена радіальної подачею - величиною радіального переміщення на один оборот заготовки нарізного кріпильного вироби:

Sr = dδ / dn.

Малюнок 2. Профілі різьблення в процесі накочування
з малої (а) і великий (б) радіальної подачею
а) Sr = 0,01 мм / об; б) Sr = 0,60 мм / об

Експерименти говорять про те, що при невеликій радіальної подачі при накатці різьблення на болти або шпильки утворюються канавки на вершинах витків різьби (рисунок 2, а), які поступово зникають або закочуються, утворюючи радіальні складки.

Пот накоченні з накоченні з більшою радіальною подачею деформація поширюється на всю товщину витка, викликаючи рівномірний підйом металу кожного обжатого ділянки (рисунок 2, б). Підйом металу при цьому пропорційний радіальному навантаженні на заготівлю і, як наслідок, глибині впровадження витків інструментів в заготовку. Видавлювання закінчується після реалізації:

1. заздалегідь встановленого радіального впровадження (переміщення) витків інструменту в тіло заготовки болта або
2. досягнення встановленого значення радіального навантаження на заготовку болта (сила накочування).

При подальшому русі (качении або обертанні) заготовки болта відбувається калібрування отриманої різьби (ділянка ВС на кривій 1 см. Малюнок 1) при незначному радіальному впроваджень інструментів в тіло заготовки.

Тривалість видавлювання при виготовленні різьби болтів і шпильок визначається:

• конструктивними параметрами (наприклад, висотою профілю різьби) і
• фізичними параметрами (упругопластические характеристиками матеріалу заготовки, швидкістю деформації).

Тривалість калібрування, безпосередньо визначає точність різьблення болтів і шпильок, може здаватися виробником болтів вільно.

Для виключення накочування різьблення в заповненому контурі і запобігання роздавлювання заготовки при великих зусиллях використовують упор, який обмежує максимальне переміщення рухомого ролика і сприймає зайве навантаження.

↑ На початок

Точність різьблення болтів і шпильок

Малюнок 3. Залежність щодо середнього
діаметра різьби болтів і шпильок
від тривалості накочування
при різних режимах.

Точність основних розмірів і форми різьбової частини болтів і шпильок також залежить від умов формування різьби.

При формуванні різьблення болта або шпильки без упору відхилення від номінальних значень основних діаметрів різьблення залежить не тільки від середніх значень діаметра заготовки і механічних характеристик, а й (в значній мірі) від параметрів режиму накочування.

На малюнку 3 в якості прикладу показана залежність відносного середнього діаметра різьби болта або шпильки d2 / d2 * (d2, d2 * - номінальне і фактичне значення діаметра різьби болта або шпильки ) Від тривалості процесу.

Поля, що характеризують розкид розмірів, заштриховані. Значення відносини d2 / d2 *> 1 отримані при накоченні в заповненому контурі. Аналогічний характер мають залежності відносини d2 / d2 * від частоти обертання (окружної швидкості) інструментів, швидкості радіальної подачі і сили, накочування. Основний вплив на розкид розмірів різьблення болтів роблять коливання діаметра заготовки і тиску в гідросхеми (в Профіленакатний верстатах з гідравлічною подачею інструментів).

Розкид діаметрів різьблення зменшується при накоченні на упорі, який з високим ступенем точності (до 5 мкм) обмежує значення максимального радіального переміщення роликів і, як наслідок, максимальне значення сили накочування.

Малюнок 4. Залежності овальності (а) і
конусоподібні (б) різьблення болта
від тривалості накочування

Якщо навантаження на рухомий ролик більше необхідної сили накочування, то завдяки упору заготівля болта сприйме лише необхідну частину.

Оскільки найбільше переміщення ролика обмежена упором, внутрішній і середній діаметри різьби болта виявляються практично незалежними від діаметра заготовки болта. Зовнішній діаметр різьби болта і, як наслідок, ступінь заповнення контуру в значній мірі залежать від відхилення значень діаметра заготовки болта під накочення.

Важливими характеристиками відхилення форми різьбових деталей є овальність і конусообразность. Овальність перетину оцінюють відношенням з = d2max / d2min, а конусообразность ставленням К = (d2i - d2j) / lb, де d2 max і d2 mln - максимальний і мінімальний середні діаметри різьби в одному поперечному перерізі; d2i і d2j - середні діаметри різьби в перетинах i і j на відстані lб між ними. Аналіз результатів досліджень, проведений В. Г. Петрикові, показав, що:

1. овальність і конусообразность різьблення при накоченні без упору збільшуються при наростанні радіальної подачі роликів і практично не залежать від неї при накоченні на упорі;
2. при накоченні в заповненому контурі овальність і конусообразность різьблення значно вище, ніж при накоченні в незаповненому контурі.

Оскільки калібрування різьби зменшує її овальність і конусообразность (малюнок 4), при накоченні різьблення з великою радіальної подачею необхідно передбачати її калібрування протягом τк = 1 / n3 (n3 - частота обертання заготовки болта).

Для отримання точної різьблення (при виробництві високоточних болтів і інших кріпильних виробів) її слід накочувати на упорі верстата, що виключає заповнення контуру інструментів, причому тривалість накочування повинна забезпечувати калібрування різьби протягом τк.

↑ На початок

Властивості поверхневих шарів різьблення болтів

Вплив умов і режимів накочування на мікротвердість поверхневих шарів різьблення болтів досліджував В. Г. Петриков.

Мікротвердість вимірювали на поздовжніх шліфах в перерізі площиною, що проходить через вісь стрижня, в околицях третього і четвертого витків від торця болта на приладі ПМТ-3 (вдавленням чотиригранної алмазної піраміди з навантаженням 0,5 Н). Перше вдавлення проводили на відстані 0,02 ... 0,03 мм від поверхні різьби. Для виключення впливу технології виготовлення шліфа на ступінь наклепу металу зразок розрізали і попередньо шліфували вручну при невеликих подачах і рясному охолоджуванні з подальшим електролітичним поліруванням поверхні.

Аналіз результатів показує (рисунок 5), що найбільшу мікротвердість мають зони обмеженого деформування в западинах різьблення, найменшу - зони вільного перебігу металу (наприклад, в витках різьблення і поблизу осі стрижня).
При накоченні в умовах незаповненого контуру з малої радіальної подачею наклеп, локалізований в поверхневих шарах на невеликій глибині (рисунок 5, а), характеризується високою неоднорідністю в межах витка.

Малюнок 5. Схеми розподілу мікротвердості
по подовжньому перетину різьблення М6
(Болт зі сплаву ВТ 16)

Зі збільшенням радіальної подачі

• зростає глибина проникнення деформації в болт або шпильку,
• підвищується твердість металу в витку та серцевині стрижня різьблення болта.

Збільшення частоти обертання роликів і тривалості накочування за рахунок калібрування різьби болтів викликає додатковий наклеп поверхневих шарів металу.

↑ На початок

Накочення різьблення болтів з незаповненим контуром інструментів

Отже, процес накочування різьблення болтів з незаповненим контуром інструментів подібний до процесу зміцнюючої обробки поверхневим пластичним деформуванням, що необхідно застосовувати при виробництві високоміцних болтів.

↑ На початок

Накочення різьблення болтів з заповненим контуром інструменту

При накоченні різьблення в умовах заповненого контуру інструменти натискають на вершини витків різьби болтів, в результаті чого в цих зонах підвищується твердість.

При малих діаметрах різьблень наклеп проникає до осі болта (рисунок 5, б). При цьому спостерігається виразне вирівнювання ступеня наклепу по всьому об'єму нарізного стрижня. Метал з високою мікротвердістю внаслідок осьового течії під виток зміщується то більша, чим більше в радіальному напрямку зближуються ролики. Зі збільшенням радіальної подачі також збільшується ступінь наклепу серцевини стержня болта і зменшується градієнт наклепу (від поверхні западини в радіальному напрямку).

Зменшення радіальної подачі підвищує ступінь наклепу поверхонь витка і западини різьблення болтів і збільшує градієнт наклепу в радіальному і осьовому напрямках, тобто процес накочування різьблення болта в заповненому контурі подібний до процесу поперечної прокатки.

↑ На початок

висновок

При накоченні в умовах заповненого контуру в міру впровадження роликів в заготовку болта збільшуються ступінь і глибина наклепу і, як наслідок, межа міцності болтових з'єднань. Однак для роботи в режимі запоненного контуру накатного інструменту зростає ризик руйнування заготовок.

Виготовлення різьблення при виробництві болтів і шпильок - точний процес, який відповідальний виробник кріпильних виробів повинен вивчати, контролювати та вдосконалювати.

↑ На початок

Список літератури

1. Якушев А. І., Мустай Р. Х., Мавлютов Р. Р. Підвищення міцності та надійності різьбових з'єднань .. - М.: Машинобудування, 1979. - 214 c.
2. Якушев А. І. Вплив технології виготовлення і основних параметрів різьби на міцність різьбових з'єднань .. - М.: Оборонгиз, 1956.

Отримавши доступ до даної сторінки, Ви автоматично приймаєте Користувача угода .