Совершенствование процесса формирования внутренних резьб пластическим деформированием с использованием бесстружечных метчиков

• Автор: Гуров, Василий Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

1. Проблемы формирования внутренних резьб пластическим деформированием
1.1. Способы формирования внутренних резьб и конструктивные особенности применяемого инструмента
1.2. Методы исследования процессов холодной пластической деформации
1.3. Задачи исследования
2. Исследование упрочнения и неравномерности деформации в заготовках гаек
2.1. Сопротивление деформации сталей, применяемых при штамповке заготовок гаек
2.2. Неравномерность деформации в заготовках гаек, полученных холодной объемной штамповкой
3. Исследование энергосиловых параметров процесса формирования внутренних резьб пластическим деформированием
3.1. Моделирование процессов пластического деформирования
с использованием вариационного метода в дискретной постановке
3.2. Энергосиловые параметры процесса пластического формирования внутренней резьбы
3.3. Определение крутящего момента, прикладываемого к метчику в процессе резьбовыдавливания
4. Экспериментальные исследования процесса формирования внутренних резьб выдавливанием
4.1. Исследование влияния технологических факторов на крутящий момент, возникающий в процессе формирования внутренних резьб
4.2. Влияние скорости резьбоформирования на величину крутящего момента
4.3. Исследование процесса резьбоформирования с использованием
двухступенчатых бесстружечных метчиков
5. Разработка рекомендаций по совершенствованию процесса формирования внутренних резьб бесстружечными метчиками
5.1. Расчет упругого пружинения в резьбе, сформированной
пластическим деформированием
5.2. Выбор диаметра отверстия в заготовке под формирование
резьбы бесстружечными метчиками
5.3. Новые технические решения
ОБЩИЕ ВЫВДЫ
Литература
Приложение

Во многих отраслях промышленности, особенно в машиностроении, находят широкое применение резьбовые соединения, представляющие собой пары: болт-гайка, шпилька-гайка и т.п. Наиболее ответственным элементом гайки является резьба, от качества которой зависит надежность и долговечность резьбового соединения.
В настоящее время при массовом производстве гаек резьба, в основном, формируется обработкой резанием на гайконарезных автоматах и сравнительно редко используется прогрессивный способ формирования резьбы пластическим деформированием с использованием бесстружечных метчиков. Основные преимущества метода пластического резьбоформирования внутренних резьб:
- резьба, сформированная бесстружечными метчиками, более точная, а боковые поверхности имеют меньшую шероховатость поверхности, что обеспечивает лучшую сборку резьбовых соединений и уменьшение момента затяжки;
- стойкость бесстружечных метчиков для формирования резьб 0 4... 10 мм в 2 - 6 раз выше стойкости режущих метчиков;
- использование процесса формирования внутренних резьб бесстружечными метчиками обеспечивает возможность повышения производительности за счет применения повышенных скоростей обработки и сокращения времени на замену инструмента и удаление стружки;
- обеспечивается экономия металла (до 1...2%) за счет отсутствия стружки, устраняются проблемы, связанные с удалением и утилизацией стружки;
статическая и усталостная прочность гаек с резьбой, сформированной пластическим деформированием, несмотря на наличие кратера на вершине выступа резьбы, выше,чем у гаек с нарезанной резьбой.
Несмотря на существенные преимущества, широкое внедрение способа формирования внутренних резьб пластическим деформированием с использо-

3.1. Моделирование процессов пластического деформирования с использованием вариационного метода в дискретной постановке При исследовании энергосиловых параметров и деформированного состояния процессов формирования внутренних резьб пластическим деформированием использовался вариационный метод в дискретной постановке. Основы вариационного метода в дискретной постановке, который базируется на вариационном принципе возможных изменений деформированного состояния, разработаны учеными Магнитогорского государственного технического университета под руководством В.Г.Паршина [108, 109]. Сущность метода заключается в том, что процесс деформирования условно разбивается на ряд последовательных этапов. При рассмотрении некоторого /-ого этапа учитывается неравномерность деформации, возникающая на предыдущих этапах, а в виду малости деформации на текущем этапе используются соотношения деформационной теории пластичности. При разработке метода использовались модель жестко-пластической неоднородной среды с нелинейным упрочнением, когда кривая упрочнения задавалась в виде уравнения (2.1), и ряд общепризнанных гипотез и допущений:
1. Гипотеза о сплошности, согласно которой считается, что деформируемая среда непрерывным образом заполняет объем тела.
2. Так как поверхностные силы во много раз больше объемных (силы инерции, силы тяжести и т.п.), то последними пренебрегают.
3. Гипотеза о несжимаемости - изменение объема пренебрежимо мало, то есть деформируемая среда подчиняется условию:
ех+еу+е, =0 . (3.1)
4. Гипотеза “единой кривой”, согласно которой считается, что функциональная зависимость интенсивности напряжений от интенсивности деформаций не зависит от вида напряженного состояния.
5. Условие текучести Губера-Мизеса, согласно которому пластическое состояние наступает при