Введение к работе
В диссертации рассматриваются вопросы, связанные с решением
проблемы технологического обеспечения и повышения долговечности вырубных пуансонов лазерным легированием на основе управления физико-химическими свойствами поверхностного слоя и радиусом скругления режущей кромки.
Актуальность работы. В условиях открытой рыночной экономики важнейшим вопросом является повышение конкурентоспособности выпускаемой продукции, которая определяется её качеством и себестоимостью изготовления. Причем, под продукцией в данном случае понимаются как сами вырубные пуансоны, так и изделия, получаемые с их использованием. Дефицит и дороговизна быстрорежущих сталей, в частности Р6М5, используемой для изготовления вырубных пуансонов, привела к необходимости повышения её долго -вечности или замены на более доступные и дешевые легированные стали. Но практика показала, что эти задачи не могут быть решены без использования новых наукоёмких технологий, позволяющих эффективно управлять физико-химическими свойствами поверхностных слоев отдельных рабочих элементов изделий, определяющих их долговечность.
Одним из перспективных методов в данном вопросе является лазерное легирование, которое достаточно широко используется в радиоэлектронной и авиакосмической промышленности. Применение лазерного легирования в обычном машиностроении и инструментальном производстве сдерживается из-за отсутствия конкретных рекомендаций по легирующим элементам и режимам лазерной обработки.
В этой связи безусловно актуальными являются исследования, направленные на решение задачи по технологическому обеспечению и повышению долговечности вырубных пуансонов с использованием новых наукоёмких технологий.
Цель работы. Разработка научных основ по повышению долговечности вырубных инструментов на базе использования новых наукоёмких технологий.
В соответствии с поставленной целью на защиту выносятся следующие положения:
установление причин выхода из строя вырубных пуансонов и основных эксплуатационных свойств, определяющих их долговечность;
научное определение возможных методов улучшения этих эксплуатационных свойств и их исследование;
технологическое обеспечение оптимальных значений физико-химических свойств поверхностного слоя и радиусов округления режущих кромок вырубных инструментов;
установление возможности замены дорогостоящей вольфрамо-молибденовой стали на конструкционную легированную сталь на основі использования новых наукоёмких технологий при изготовлении вырубных пуансонов.
Методы исследований. Методологической о& новой работы является системный подход к изучению причин выхода из строя вырубных пуансонов и научно-обоснованное устранение этих причин.
Исследования базируются на современных достижениях новых наукоёмких технологий, учении о взаимосвязи эксплуатационных свойств деталей машин с качеством их поверхностных слоев. При выполнении работы применялись современные методы экспериментальных исследований качества поверхностных слоев и динамической поверхностной прочности деталей, определяющих долговечность вырубных инструментов.
Научная новизна. Установление широких возможностей лазерного легирования и ионно-плазменных покрытий в повышении динамической поверхностной прочности сталей. Впервые определены оптимальный состав и режимы лазерного легирования вольфрамо-молибденовых и легированных сталей, позволяющих значительно повысить их динамическую поверхностную прочность.
Практическая ценность работы. Наибольшую практическую ценность проведенных исследований представляют следующие результаты:
-
Установлены причины выхода из строя обрезных инструментов, позволяющих определить организационно-технологические мероприятия, направленные на повышение их долговечности.
-
Осуществлено комплексное повышение долговечности вырубных пуансонов в 2-3 раза.
-
Установлена взаимосвязь замены дорогостоящей быстрорежущей стали Р6М5 на конструкционную легированную сталь 6Х4М2ФС при изготовлении обрезных пуансонов.
Реализация результатов работы . Результаты работы использованы на АО "Рославльский автоагрегат -ный завод" и АО "Брянский машиностроительный завод" для снижения себестоимости и повышения долговечности вырубных инструментов. Годовой экономический эффект для АО РААЗ на конец 1995 г. составил 47 млн. рублей.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на Всесоюзной научно-практической конференции "Теория и практика создания, испытания и эксплуатации трибо-технических систем-2", Андропов, 1986 г., в отраслевом научно- - техническом семинаре "Лазерная техника и технология",Брянск,1991. Научно-практической конференции "Наука и практика".Брянск,1995,на
Международной научно-технической конференции "Современные проблемы машиностроения и технический прогресс", Севастополь, 1996 г, а также на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Брянского государственного технического университета, 1994, 1995, 1996 годы.
Диссертация обсуждена и одобрена на расширенном заседании кафедры "Металлорежущие станки и инструменты" БГТУ (г.Брянск).
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 5 статей, 5 тезисов докладов научно-технических конференций и семинаров и получено 2 авторских свидетельства.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, заключения и списка литературы (100 наименований). Общий объем диссертации - ИЗ страниц, включая 27 рисунков и 6 таблиц.
