Разработка методологии и технологий упругопластического деформирования длинномерных деталей различной геометрической формы

• Автор: Кропоткина, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 328 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Влияние ППД на свойства нежестких деталей.

Современное состояние проблемы. Постановка задачи

1.1. Сущность поверхностного пластического деформирования

1.2. Изменение отклонений формы и размеров деталей при ППД, роль в этом технологических остаточных напряжений

1.3. Остаточные напряжения при обкатывании и выглаживании

1.3.1. Расчетные методы определения остаточных напряжений

1.3.2. Релаксация остаточных напряжений

1.4. Влияние поверхностного пластического деформирования на параметры качества поверхностного слоя
1.5. Влияние поверхностного пластического деформирования на эксплуатационные свойства деталей
1.6. Анализ материалов по теме работы и задачи исследований
2. Методология решения задач технологического обеспечения эксплуатационных свойств деталей
2.1. Виды деталей, для которых рекомендуется применение метода асимметричного упрочнения
2.2. Методика управления положением оси длинномерных
деталей
2.3. Методы обеспечения заданных эксплуатационных свойств упрочненной детали
2.4. Разработка путей исследования влияния технологической наследственности на качество асимметрично упрочненных деталей
2.5. Методы классификации и формализации способов поверхностного пластического деформирования
2.6. Проектирование комплексной модели формирования

эксплуатационных параметров деталей в зависимости от технологических характеристик различных методов ПГТД
2.6.1. Подготовка исходных данных для автоматизированного выбора оптимального способа ППД, обеспечивающего формирование необходимых эксплуатационных параметров деталей
2.6.2. Методика выбора оптимального способа обработки и комплексных технологических условий упрочнения с использованием системы поддержки принятия решений
2.7. Выводы
3. Разработка механизма протекания контактных явлений при асимметричном поверхностном пластическом деформировании
3.1. Исследование асимметричной эпюры упрочняющей силы
3.1.1. Создание асимметричной эпюры упрочняющей силы при обработке деталей сложной конфигурации
3.1.2. Создание асимметричной эпюры упрочняющей силы при обработке осесимметричных деталей
3.2. Обоснование основных параметров области контакта
при обкатывании, выглаживании
3.3. Обоснование формирования остаточных напряжений с учетом влияния подачи при поверхностном пластическом деформировании
3.4. Выводы
4. Управление механизмом формирования параметров точности и качества поверхностного слоя после асимметричного упрочнения
4.1. Моделирование механизма правки нежестких деталей после асимметричного упрочнения ППД
4.1.1. Моделирование формирования изгибов цилиндрических деталей при приложении нагрузок в одной осевой плоскости после асимметричного упрочнения

4.1.2. Моделирование формирования пространственных изгибов
после асимметричного упрочнения нежестких цилиндрических деталей
4.1.3. Исследование пространственных изгибов нежестких длинномерных деталей сложной конфигурации после асимметричного упрочнения
4.2. Пути повышения показателей качества поверхностного слоя после асимметричного ППД
4.2.1. Шероховатость поверхности после асимметричного ППД
4.3. Оптимизация технологических параметров асимметричного упрочнения поверхностным пластическим деформированием нежестких деталей
4.4. Выводы
5. Обоснование правомерности разработанного механизма и модели асимметричного упрочнения для правки деталей произвольной формы
5.1. Влияние технологических параметров на величину изгиба оси детали при асимметричном упрочнении
5.2. Влияние схемы приложения силы при асимметричном упрочнении
5.3. Релаксация асимметрично обкатанных образцов под влиянием времени
5.4. Шероховатость после асимметричного упрочнения
5.5. Выводы
6. Проектирование технологического процесса с обеспечением заданных показателей качества
6.1. Технологическое обеспечение качества поверхностным пластическим деформированием
6.2. Пути повышения характеристик качества сложных по форме изделий технологическими методами правки поверхностным пластическим деформированием

метрию области контакта. Внешняя нагрузка считается осесимметрично распределенной по круговой площадке, что в общем случае отличается от фактических условий деформирования роликами с переменными радиусами профиля в осевом и поперечном сечениях.
В работе A.C. Донскова [62] расчет остаточных напряжений при выглаживании производится на основании теоремы о разгрузке. Принято, что внешняя нагрузка распределена по закону эллипсоида на площадке касания, которая может быть представлена в виде двух полуэллипсов. Наиболее важным параметром в случае локального контакта, имеющего место при ППД, является максимальное давление и параметры области приложения внешних сил. Для определения напряжений разгрузки вдоль линии действия нормальной силы Ру рассчитывают максимальное давление по формуле:
Расчет напряжений разгрузки сг/, сг/, сг/ производится по формулам, приведенным в [169]. Распределение напряжений в упругопластической области сг/, <ТуР, сг/ описывается такими же уравнениями, что и при разгрузке. Но при этом коэффициент Пуассона /л и модуль упругости Е заменяют на переменные параметры упругости /и* и Е-.
Остаточные напряжения определяются согласно теоремы о разгрузке по вычисленным значениям сЕ( в упругопластической области и напряжений упругой разгрузки Для повышения точности расчета осевых напряжений в работе [62] дополнительно рекомендуется учитывать сдвиговый характер осуществляемой при ППД деформации: