Výroba kolové matice s vnějším šestihranem
Loading...
Date
Authors
Dvořák, Ondřej
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Práce se zabývá návrhem technologie výroby kolové matice s vnějším šestihranem, kuželovou dosedací plochou a krčkem. Výrobní série je stanovena na 200 000 kusů ročně. Polotovarem je svitek drátu kruhového průřezu o průměru 20 mm z oceli 11 320. Po zhodnocení zadaných požadavků je na základě literární rešerše zvolena technologie výroby pomocí objemového tváření za studena, konkrétně metoda protlačování v kombinaci s pěchováním. Navrženy jsou tři základní postupy výroby, jež jsou následně optimalizovány a jejich vyrobitelnost ověřena pomocí simulačního programu Simufact Forming 1.6. Pro nejvhodnější výrobní variantu jsou vypočteny přirozené i deformační přetvárné odpory a tvářecí síly ve všech operacích. Po srovnání s výsledky simulace je z dílčích sil stanovena celková síla potřebná k vyhotovení dané matice, která je zásadní pro volbu vhodného stroje. Využit je tvářecí automat s označením CBF 204L o jmenovité síle 3 500 kN, pro který je navržen tříoperační nástroj. Při návrhu nástroje je ověřen také vnitřní radiální tlak působící na průtlačnici. Z výsledků vyplývá, že je nutné při druhé operaci využít zapouzdření pomocí jedné objímky. Nástroj je konstruován tak, aby byl kompatibilní s díly zvoleného stroje dle poskytnuté zástavby a dostupných parametrů stroje.
The thesis deals with the design of a production technology for a wheel nut with an external hexagon, a tapered seating surface, and a shank. The production series is set at 200,000 pieces per year. The raw material is a coil of wire with a circular cross-section and a diameter of 20 mm made of steel 11 320. After evaluating the specified requirements and conducting a literature review, the production technology of cold forming is selected, specifically the combination of extrusion and upsetting. Three basic production processes are designed, which are subsequently optimized, and their manufacturability is verified using the simulation program Simufact Forming 1.6. For the most suitable production variant, the flow stress, deformation resistance, and forming forces are calculated for each operation. By comparing with the simulation results, the total force required to produce the given nut is determined, which is crucial for selecting a suitable machine. The forming machine used is a CBF 204L with a nominal force of 3,500 kN, for which a three-operation tool is designed. During the tool design, the internal radial pressure acting on the die is also verified. The results indicate that it is necessary to use encapsulation using a single clamp for the second operation. The tool is constructed to be compatible with the parts of the chosen machine according to the provided layout and available machine parameters.
The thesis deals with the design of a production technology for a wheel nut with an external hexagon, a tapered seating surface, and a shank. The production series is set at 200,000 pieces per year. The raw material is a coil of wire with a circular cross-section and a diameter of 20 mm made of steel 11 320. After evaluating the specified requirements and conducting a literature review, the production technology of cold forming is selected, specifically the combination of extrusion and upsetting. Three basic production processes are designed, which are subsequently optimized, and their manufacturability is verified using the simulation program Simufact Forming 1.6. For the most suitable production variant, the flow stress, deformation resistance, and forming forces are calculated for each operation. By comparing with the simulation results, the total force required to produce the given nut is determined, which is crucial for selecting a suitable machine. The forming machine used is a CBF 204L with a nominal force of 3,500 kN, for which a three-operation tool is designed. During the tool design, the internal radial pressure acting on the die is also verified. The results indicate that it is necessary to use encapsulation using a single clamp for the second operation. The tool is constructed to be compatible with the parts of the chosen machine according to the provided layout and available machine parameters.
Description
Citation
DVOŘÁK, O. Výroba kolové matice s vnějším šestihranem [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Strojírenská technologie
Comittee
prof. Ing. Milan Forejt, CSc. (předseda)
prof. Ing. Radim Kocich, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Barbora Kudláčová (člen)
Ing. Ivo Dohnal, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Tomášek, CSc. (člen)
Ing. Kamil Podaný, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2023-06-20
Defence
Student prezentoval komisi výstupy a závěry své práce a zodpověděl dotazy oponenta. Dále byly studentovi položeny následující otázky:
Nejsou v numerické simulaci hodnoty logaritmického přetvoření příliš vysoké? (otázka byla částečně zodpovězena)
Proč jste nepoužil u zpětného protlačování úpravu čela průtlačníku? Jaký tam používáte úhel? (otázka byla plně zodpovězena)
Jaké jsou výhody mazání? (otázka byla plně zodpovězena)
Bude galvanické zinkování materiálu provedeno před nebo po výrobě závitu? (otázka byla plně zodpovězena)
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení