Холодное пластическое формообразование сферических шайб

• Автор: Панов, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 203 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА НЕПЛОСКИХ ШАЙБ

1.1. Обзор области применения сферических шайб

1.2. Анализ подходов к технологии изготовления неплоских шайб

1.3. Выбор методов теоретического и экспериментального анализа операции пластического формообразования сферических шайб
1.3.1. Решение плоской задачи о течении материала в клиновом канале при аппроксимации свободной границы дугой окружности
1.3.2. Математический аппарат аналитического описания полей линий скольжения, образованных начальными круговыми дугами
1.3.3. Вывод операционных соотношений для решения смешанной краевой характеристической задачи
1.3.4. Приближенное решение осесимметричной задачи о пробивке отверстий в листовой заготовке пуансоном с коническим торцом

1.4. Задачи исследования

2. РАЗВИТИЕ АНАЛИТИЧЕСКОГО МЕТОДА ЛИНИЙ СКЛЬЖЕНИЯ ДЛЯ АНАЛИЗА ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ЗАДАЧ
ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ
2.1. Обоснование корректности использования и режимы условия «полной пластичности»
2.2. Вывод основных зависимостей для аналитического описания полей линий скольжения
2.3. Некоторые особенности построения пластических участков, примыкающих к свободным границам, в условиях осевой симметрии
2.4. Основные результаты и выводы
3. РЕШЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ ЛИНИЙ СКОЛЬЖЕНИЯ ОСЕСИМЕТРИЧНОЙ ЗАДАЧИ О ПЛАСТИЧЕСКОМ ФОРМООБРАЗОВАНИИ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СФЕРИЧЕСКОЙ ШАЙБЫ
3.1. Геометрические соотношения схемы процесса, определяющие размеры.сферической шайбы
3.2. Определение радиусов кривизны линий скольжения

3.3. Определение угловых параметров конструкции поля линий скольжения
3.4. Алгоритм расчета геометрических размеров схемы процесса и конструкции поля линий скольжения
3.5. Расчет среднего напряжения вдоль граничных линий скольжения
3.6. Сравнительный анализ распределения среднего напряжения вдоль сферической контактной поверхности пуансона
3.7. Расчет необходимой технологической.силы
3.7.1. Определение вертикальной составляющей контактного напряжения
3.7.2. Силовой анализ операции
3.8. Основные результаты и выводы
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ШТАМПОВКИ СФЕРИЧЕСКИХ ШАЙБ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШТАМПОВ ДЛЯ ЕЕ РЕАЛИЗАЦИИ
4.1. Использование сферических шайб для болтового соединения профилированных.секций
4.2. Проектирование двухоперационного технологического процесса для штамповки сферических шайб
4.3. Разработка конструкций двухпозиционных штампов для изготовления сферических шайб
4.4. Разработка трехпозиционного штампа для изготовления сферических шайб
4.5. Основные результаты и выводы
5. МНОГОФАКТОРНОЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКИ СФЕРИЧЕСКОЙ ШАЙБЫ
5.1. Планирование, подготовка и проведение многофакторного эксперимента
5.2. Обработка результатов многофакторного эксперимента
5.3. Основные результаты и выводы
6. СПОСОБ СТАТИСТИЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКОЙ ДЕТАЛЕЙ ТИПА «ШАЙБА»
6.1. Разработка способа статистического прогнозирования качества изготовления деталей типа «шайба»

6.1.1. Основные положения и этапы разработки способа
6.1.2. Разработка алгоритма установления связи входных составляющих погрешностей с выходной результирующей погрешностью для статистического моделирования методом Монте-Карло на примере анализа двухоперационной вырубки - пробивки деталей типа «шайба».
6.2. Реализация этапов статистического прогнозирования величины эксцентриситета сферической шайбы, изготавливаемой в двухпозиционном штампе, с использованием разработанного способа
6.2.1. Выбор комплекса исходных составляющих погрешностей и установление возможного диапазона их изменения
6.2.2. Статистическое моделирование и анализ распределения эксцентриситета сферической шайбы
6.2.3. Прогнозирование точности эксцентриситета изготавливаемой сферической шайбы по результатам модельного эксперимента
6.2.4. Множественный корреляционно - регрессионный анализ модельной зависимости между погрешностями
6.2.4.1. Корреляционный этап анализа
6.2.4.2. Регрессионный этап анализа
6.3. Экспериментальная проверка разработанного способа и результатов статистического моделирования
6.3.1. Анализ экспериментального распределения эксцентриситета сферической шайбы
6.3.2. Прогнозирование точности эксцентриситета изготавливаемой сферической шайбы по результатам натурного эксперимента
6.3.3. Результаты множественного корреляционно-регрессионного анализа экспериментальной зависимости между погрешностями
6.4. Сравнительный анализ результатов модельного и экспериментального исследований
6.5. Алгоритм разработанного способа оценки точности деталей типа «шайба», изготавливаемых в штампах
6.6. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ

164 166. 170

Приведем полученные в работах [37, 88 - 90] соотношения для нахождения решения смешанной краевой характеристической задачи с использованием интегрального преобразования Лапласа - Карсона (операционного исчисления) для всех четырех возможных комбинаций знаков радиусов кривизны характеристик. Для исключения необходимости учитывать знак радиуса кривизны эти итоговые зависимости скорректированы таким образом, чтобы в них можно было подставлять значения радиусов кривизны начальных характеристик без учета знака. Соотношения для аналогичных вариантов знаков радиусов кривизны при решении начальной характеристической задачи приведены в п. 1.3.3.
1. Вариант конструкции составляющего локального поля линий скольжения 1, когда [31] а > 0, /3> 0. При переходе к всегда положительным криволинейным координатам >] телеграфное уравнение и соответствующая система уравнений с частными производными первого порядка для радиусов кривизны характеристик принимают вид:

- Яп =0,
+ Яа -0.

д^дг;
+ Яа=0,

д^дг/
+ Яр=0,
Выражения для определения радиусов кривизны характеристик в плоскости изображений имеют вид:
Ясс{Р’Ч) = ~Р-4 г.Яа(р,0) + Ясс(0,ч)-Яа(0,0)], pq +
Яр{р,ч) = [я р (/з,0) + Яр(0,ч)-Яр (0,0)].

Яа (р, ч) = р 1 • {рч • [яр {р,0) - Яр (0,0)]- Яр (0, ч)}

Яр{р,ч) = ——- -{рч- Яа (о, я)- Ясс (0,о)]— Яа (р,0)}.

(1.54)
Соотношения между радиусами кривизны начальных характеристик: