Исследование влияния технологических факторов на долговечность штампов для горячего выдавливания на кривошипных горячештамповочных прессах

• Автор: Сапрыкин, Вячеслав Георгиевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 306 c. : ил

1. Проблема надежности тяжело нагруженных горячих штампов и основные технологические пути ее решения
1.1. Формирование показателей надежности горячих штампов, влияние технологических факторов на надежность II

1.2. Основные причины технических отказов горячих штампов.

Выбор и обоснование определяющих показателей надежности

1.3. Методы оценки долговечности элементов конструкций, содержащих трещины

1.4. Основные цели и задачи работы

2. Разработка комплексной методики моделирования при исследовании влияния маршрута и параметров технологического воздействия на основные закономерности повреждаемости инструментальных объектов
2.1. Модель технического отказа инструмента с трещиной при неоднородном распределении температур и напряжений
2.2. Расчетно-экспериментальная оценка основных параметров нагружения для инструментального объекта

2.3. Выбор испытательных устройств и обоснование режимов испытаний

3. Исследование влияния основных технологических и эксплуатационных факторов на повреждаемость контактных объемов штампов
3.1. Апробация методики на основе моделирования закономерностей развития трещин при испытаниях на образцах
3.2. Исследование влияния основных объемно-активных факторов, определяемых технологией изготовления (химический

состав сталей, направление волокна и др;1) и условиями эксплуатации, на закономерности развития трещин термомеханической усталости
3.3. Исследование влияния параметров термической обработки (определяющего объемно-активного технологического фактора второго уровня) на повреждаемость по механизму развития трещин
3.4. Связь структурных изменений и повреждаемости штамповых материалов в условиях ЦТСВ
3.5. Исследование влияния поверхностно-активных технологических факторов (параметров ППД и азотирования) на закономерности развития трещин при ЦТСВ
4. Повышение надежности штампового инструмента для горячего выдавливания на КПШ-А (опытно-промышленная апробация и внедрение)
4.1. Конструкторско-технологическая разработка инструмента с активным терморегулированием
4.2. Сравнительная эффективность конструктивных и технологических факторов изготовления на работоспособность инструмента
4.3. Оптимизация режимов термической обработки инструментальных сталей
4.4. Оптимизация основных конструктивных и технологических решений. Внедрение основных результатов в производство
Основные выводы по работе
Литература
Приложения

Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года определены главные пути и перспективы развития ведущих отраслей техники и промышленности. Предусматривается опережащее развитие машиностроения с увеличением выпуска продукции не менее чем в 1,4 раза / I /. Решение поставленных задач во многом определяется объемом внедрения методов точного формообразования. В их числе ведущее место занимают методы горячей объемной безоблойной штамповки.
В свою очередь эффективность внедрения прогрессивных методов обработки металлов давлением (ОВД) во многом зависит от комплексного решения проблемы надежности и долговечности инструментальной оснастки. Вместе с тем стойкость штампов особенно в условиях автоматизированного производства на кривошипных горячештамповочных прессах (КПП) остается низкой. Расходы на некоторые виды штампо-вого инструмента (по их доле в себестоимости поковок) составляют 30 - 50$, с учетом изготовления штампов для КГШП из средне- и высоколегированных сталей на базе остродефицитных легирующих элементов типа \А,Мо . Перечисленным объясняется повышенный интерес к поиску новых материалов и методов повышения специальных свойств штамповых сталей, новым разработкам и дальнейшему совершенствованию технологических процессов изготовления инструмента прессового назначения. Соответственно исследования, направленные на повышение показателей надежности тяжелонагруженного инструмента для горячего деформирования поковок, и их реализация в производственных условиях являются несомненно актуальными.
В работах отечественных ученых, среди которых необходимо особо выделить исследования Ю.А.Геллера, М.А.Тылкина, Я.М.Охрименно,
В.П.Северденко, С.А.Довнара, Е.И.Вельского, Л.А.Позняка, Б.Ф.

где До, 0-и , С1пц - коэффициенты квадратичного уравнении регрессии.
Условии подобия (2.14) и регрессионные динамические модели (2.15) используются в работе (р.4.3) при решении комплексных программ оптимизации многооткликовых моделей скорости роста трещин в зависимости от влияния конструктивных и технологических факторов изготовления горячих штампов.
2.1.5. Возвращаясь к функциональному уравнению (2.7), рассмотрим физический смысл безразмерных переменных входящих в него:
%, - _ безразмерная амплитуда коэффициента интенК|с
с явности напряжений - основная нагрузочная характеристика в Берлине трещины. При ки^Кхтах 4 К^с (см.рис.1.5) трещина растет.
В свою очередь */К|с является нормирующим множителем, приводящим амплитудное значение Д Кх к вязкости разрушения испытываемого материала и схемы напряженного состояния, т.к.
(«и толщина упругого слоя (рис.2.1) характеризует условия развития трещины от плоской деформации до условий развития сквозных
трещин в тонких пластинах;

#2= - безразмерный средний коэффициент интенсивности напряжения в единичном цикле; р
я»* 1 - безразмерная длина трещины, характеризует
соотношение между длиной трещины и размером элемента конструкции, и в основном характеризует концентрацию макронапряжений, вызванную наличием трещины;
т*с
ЗСЦ= - безразмерная температура в области растущей трещины. Нормировка на множитель /V приводит к заключению о наличии органической связи между циклической вязкостью и температурой в рассматриваемой модели;