Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

COMPUTER-AIDED DESIGN MOLDS FOR PREFORM MANUFACTURING BEARING RINGS.

Nosenko V.A. 1 Solomonenko S.A. 1 Evterev A.Yu. 1
1 FGBOU VPO Volzhsky Polytechnical Institute (branch) "Volgograd State Technical University"
In this paper, the technique of computer-aided design of dies for the production of bearing rings. The initial data for the design of equipment for the production of stamping blanks bearing rings are the geometric dimensions of the finished rings. Designing the profile of the working surface of the die is carried out for each transition. Next, perform the imposition profile obtained on a sample piece of the working part of the stamp and the change of dimensions of the stamp, in accordance with the size of forgings. Taking into account the geometric dimensions of the equipment is carried out bearing rings in the procurement and payment of transitions. Just a classification stamping tool, which automates the design of stamps and receive appropriate drawings. To automate the process of designing pieces bearing rings developed special software "Calculation of transition." The program calculates transitions and construction drawings stamping parts stamping equipment for the L-309.
forming equipment.
design automation
hot volume stamping
through design
optimum preparation
Одно из направлений снижения себестоимости подшипников - замена трубной заготовки на технологию изготовления колец из цельнометаллического круга. Эта технология изготовления колец методом горячей штамповки более рациональна, имеет гораздо меньшую себестоимость. На современных предприятиях налажено производство как одиночных заготовок колец подшипников, так и парных заготовок так называемых башенных поковок [4].

Перед внедрением нового типоразмера подшипника необходимо произвести расчёт заготовки колец подшипника для штамповки и проектирование штамповочной оснастки. Расчет и проектирование заготовки штамповки в ряде случаев не учитывает современные производственные условия, что существенно ограничивает оперативность расширения номенклатуры и приводит к увеличенным допускам на изготовление заготовок [8].

Изготовление штампов осуществляется, как правило, сторонними организациями, поэтому даже небольшие неточности в их проектировании приводят к браку, увеличению времени изготовления  и стоимости операции штампования [3].

Проектирование штампов тесно связно с методикой проектирования переходов процесса штампования. «Сквозное» проектирование изделия позволит уменьшить время и стоимость всех операции при гарантированном обеспечении точности заготовок колец подшипников [1, 2].

В этой связи представляет научную и практическую значимость исследование взаимосвязи методик проектирования переходов штамповки и штамповочной оснастки для изготовления заготовок колец подшипников.

Основная цель – совершенствование технологии проектирования применяемой оснастки на многономенклатурных штамповочных линиях с применением «сквозного» проектирования.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

разработать методику автоматизированного проектирования рабочей части штамповочной оснастки для изготовления заготовок колец подшипников;

исследовать, классифицировать и алгоритмизировать штамповочную оснастку;

разработать методику создания информационной модели автоматизации проектирования штамповочной оснастки.

Разработана и автоматизирована методика проектирования штампов, состоящая из следующих основных этапов:

1) ввод исходных данных;

2) комплектация поковки;

3) расчет переходов;

4) составление профиля рабочей части штампа на каждом переходе;

5) наложение профиля на соответствующую деталь штамповочной оснастки;

6) изменение габаритных размеров штамповочной оснастки;

7) получение чертежей готовых деталей рабочей части штамповочной оснастки.

Исходными данными при проектировании штамповочной оснастки для производства заготовок колец подшипников являются геометрические размеры готовых колец. С учетом геометрических размеров осуществляется комплектация колец подшипников в заготовку и расчет переходов [5].

Разработана классификация штамповочного инструмента, которая позволяет автоматизировать  проектирование штампов и получать соответствующие рабочие чертежи (рисунок 1).

 

классификация штампа.jpg

Рис. 1. Классификация частей штамповочной оснастки

            Проектирование профиля рабочей поверхности штампа осуществляется для каждого перехода. На последнем этапе проставляют все необходимые размеры и выдается чертеж рабочей части штампа [7].

Для автоматизации процесса проектирования заготовок колец подшипника разработано специальное программное обеспечение «Расчёт переходов» [6]. Укрупненный алгоритм программы приведён на рисунке 2.

           Программа производит расчёт переходов штамповки и построение чертежей деталей штамповочной оснастки для линии Л-309. Результатом работы программы является файл, в котором содержится программный код, написанный на языке AutoLISP. Автоматизированное проектирование с выдачей рабочих чертежей осуществляется системе AutoCAD (рисунок 3).

 

Рис. 2.  Укрупненный алгоритм программы «Расчёт переходов»

 

Рисунок. 3. Результат работы программы «Расчет переходов»

 

            Выводы

Решена актуальная научная задача повышения эффективности проектирования заготовок колец подшипников и применяемой оснастки. Разработана методика и программное обеспечение для автоматизированного проектирования штамповочной оснастки.

             В результате повышения точности технологических расчетов масса заготовки уменьшается на 13% по сравнению с традиционным проектированием, что ведет к снижению расхода металла; сокращается количество брака при изготовлении штамповочной оснастки, время на проектирование полного цикла изготовления изделия снижается в 20-30 раз.

Рецензенты:

Санинский В.А., д.т.н., профессор кафедры «Технология и оборудование машиностроительных производств» Волжского политехнического института (филиал) ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет», г. Волжский;

Пушкарев О.И., д.т.н., профессор кафедры «Общетехнические дисциплины», Волжский институт строительства и технологий (филиал) ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет», г. Волжский.