ЦНИИМ

Обработка металлов давлением, ротационная вытяжка, токарные и фрезерные работы по металлу на станках с ЧПУ, проектирование оснастки для холодной листовой штамповки.

О предприятии

История
     В конце 1980-х гг., после завершения строительства опытно-экспериментального комплекса ЦНИИМ на шоссе Революции началась организация опытно-производственных участков по обработке металлов давлением (ОМД).
     К 1990 г. был установлен и сдан в эксплуатацию парк оборудования, состоящий из 3-х гидропрессов (усилием 630 и 63 тс) и трех механических прессов (63, 25, 15 тс, в т.ч. двойного действия), а также трех станков ротационной вытяжки. За прошедшие годы сформировался устойчивый научно-производственный коллектив технологов и рабочих, накоплен значительный опыт работы по холодной листовой штамповке и ротационной вытяжке.
     Разработан ряд техпроцессов для изготовления простых и особой сложности деталей типа "оболочка": цилиндрической, конической, ожевальной, сферической, эллиптической и параболической форм. В процессе их освоения были выявлены особенности этих технологий, использование которых зависит от сложности деталей.
Штамповка
     К наиболее значительным разработкам, реализованным в небольших сериях, можно отнести изготовление прямофокусных параболических отражателей для систем спутникового телевидения диаметром от 0,8 до 1,8 м из листа толщиной от 1 до 2 мм. Отличительной особенностью данной технологии являлось то, что необходимый для эффективного функционирования профиль изделия получили за счет трехосного растяжения металла за пределом упругих деформаций. В итоге конечная форма отражателей по точности соответствовала теоретическим требованиям. Аналогичную технологию применили при штамповке отражателей со смещенным фокусом для приемных систем спутникового телевидения с приведенным диаметром 0,8 м.
технологами уделяется большое внимание разработке техпроцессов, позволяющих совместить две-три технологические операции за один переход, что соответственно позволяет уменьшить количество штампов и, тем самым, снизить затраты на производство деталей. Ряд таких техпроцессов освоен нами при штамповке сферических и цилиндрических деталей различных диаметров. При этом использование совмещенных штампов позволило снизить затраты на подготовку производства в 1,5–2 раза по сравнению с использованием классических схем.
     В последние несколько лет из-за изменения экономических факторов, влияющих на ценообразование промышленной продукции, существенно увеличились затраты на изготовление штамповой оснастки. Поэтому нашими
Ротационная вытяжка
     Разрабатываемые нами техпроцессы могут обеспечить получение деталей с переменной толщиной стенки, прежде всего с использованием прогрессивного метода ОМД – ротационной вытяжки.
     Сущность этого метода – изготовление полых деталей типа тел вращения путем деформирования заготовок давильными роликами на вращающейся оправке со значительным утонением стенки. Благоприятная схема напряженно-деформированного состояния и локальный характер деформации позволяют обрабатывать малопластичные материалы. Возможность получения стенки переменной толщины вдоль образующей детали обеспечивает изготовление облегченных равнопрочных конструкций, а в некоторых случаях полное или частичное исключение сварных швов. Сочетание деформационного и термического упрочнения обеспечивает повышение прочностных характеристик материала и реализацию высокой конструктивной прочности.
     В течение сорока лет в условиях опытно-экспериментального производства института на базе участка листовой штамповки и ротационной вытяжки производилась отработка технологии и изготовление опытных образцов широкой номенклатуры деталей для изделий различного назначения с последующим освоением и внедрением технологий в серийное производство на предприятиях отрасли. Точность размеров и качество поверхности деталей, полученных ротационной вытяжкой представлены в таблице:
     Технологические процессы ротационной вытяжки были внедрены на 15 предприятиях отрасли для изготовления деталей из алюминиевых сплавов АДО, АМцМ, АМг6, 1201, 01420, В96ц3, титановых сплавов ТС6, ВТ6, ВТ6С, ОТ4, высокопрочных конструкционных сталей типа СП и ЧС и нержавеющей стали.
     В ряде случаев ротационная вытяжка позволяет значительно упростить изготовление целых сборочных единиц изделий, а иногда является и единственно возможным рациональным способом получения деталей.
     Примерами комплексных технологических процессов изготовления деталей могут служить техпроцессы получения молибденовых тонкостенных (толщиной 0,4–0,8 мм) тиглей сложной формы для выращивания монокристаллов, заготовок колбы и корпуса металлического термоса из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, корпуса скороварки из алюминия А5, а также деталей бункера из нержавеющей стали для сыроварочных и фасовочно-укупорочных машин и др. Устранение сварных швов (или сокращение их числа), повышение качества поверхностей позволяют улучшить не только внешний вид деталей, но и их потребительские свойства.
     Наиболее эффективно применение ротационной вытяжки в сочетании с другими методами пластической деформации (листовой штамповкой, давильной обработкой и т.д.). Следует отметить, что для большинства оболочковых деталей, изготовляемых с применением ротационной вытяжки, требуется окончательная доработка резанием (подрезка, проточка, расточка, сверление и т.п.).
     На рис. показаны заготовка и деталь после ротационной вытяжки из стали 12Х2НВФА. Использование листовой штамповки для получения исходной заготовки и применение ротационной вытяжки обеспечили снижение расхода металла на 20% и трудоемкости механической обработки на 51%.
     Возможности технологии ротационной вытяжки при изготовлении деталей для электроосветительной аппаратуры могут быть представлены на примере детали «Плафон» из стали 08кп. Технологический процесс изготовления «Плафона» включает получение листовой штамповкой исходной заготовки и последующую ротационную вытяжку в 2 перехода до толщины 0,35–0,6 мм. Получение детали диаметром 335 мм с относительной толщиной стенки 0,001–0,002 другими методами практически невозможно.

Применение ротационной вытяжки позволяет по сравнению с другими способами изготовления:
– повысить КИМ с 0,1–0,3 до 0,4–0,7;
– снизить трудоемкость на 10–30%;
– уменьшить массу деталей на 5–10%.
     Следует отметить, что применение ротационной вытяжки для изготовления осесимметричных оболочек благодаря универсальности используемого оборудования и низкой стоимости технологической оснастки обеспечивает сокращение сроков и затрат на подготовку их производства и, поэтому, является высокоэффективным в условиях не только серийного, но также мелкосерийного и даже единичного производства.
Итоги
     Сегодня коллектив людей, работающих в данной области, имеет возможность реализовывать весь цикл производства – от идеи до серийного выпуска изделий. Разработанные перспективные техпроцессы и схемы ОМД, а также накопленный

     В настоящее время ротационной вытяжкой получают точные тонкостенные трубы для атомной промышленности, гидро- и пневмоцилиндров, гильзы двигателей внутреннего сгорания, диски и ободья автомобильных колес, газовые баллоны, кухонную посуду, музыкальные инструменты и др.

практический опыт могут быть с успехом использованы при производстве в наших условиях мелко- и крупногабаритных деталей цилиндрической, конической, сферической, параболической, эллиптической и других криволинейных форм и их сочетаний размерами от 10 до 2000 мм и с толщиной стенки от 0,2 до 5 мм.