Технологические основы обеспечения стойкости инструмента и формирования качества изделий цепного производства при полугорячем выдавливании

• Автор: Петров, Виктор Иванович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 392 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРИМЕНЕНИЯ ПРОЦЕССА И ПОДХОДОВ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ СТОЙКОСТИ ИНСТРУМЕНТА ПРИ

ПОЛУГОРЯЧЕМ ВЫДАВЛИВАНИИ

1Л. Особенности процесса полугорячего выдавливания

1.2. Анализ методов определения рациональных технологических параметров процесса

1.3. Анализ подходов к определению стойкости инструмента

при полугорячем выдавливании

1.4. Критерии оценки термосилового усталостного разрушения штампового инструмента

1.5. Цель работы и задачи исследования

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СИЛОВОГО НАГРУЖЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА ПРИ ПОЛУГОРЯЧЕМ ВЫДАВЛИВАНИИ
2.1. Определение рационального температурно-скоростного режима полугорячего выдавливания
2.2. Экспериментальное исследование деформированного состояния заготовок при полугорячем обратном выдавливании
2.3. Основные уравнения механики деформируемого
твердого тела
2.4. Расчет силового нагружения инструмента при полугорячем выдавливании
2.5. Сопротивление деформированию при полугорячем выдавливании
2.6. Выводы

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СТОЙКОСТИ ИНСТРУМЕНТА ПРИ ПОЛУГОРЯЧЕМ
ВЫДАВЛИВАНИИ
ЗЛ. Анализ условий работы инструмента при полугорячем выдавливании
3.2. Особенности напряженно-деформированного состояния рабочей части инструмента
3.3. Приближенный метод расчета стойкости инструмента для процесса полугорячего выдавливания
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ СТОЙКОСТИ ИНСТРУМЕНТА ПРИ ПОЛУГОРЯЧЕМ ВЫДАВЛИВАНИИ
4.1. Методика экспериментального исследования
4.2. Экспериментальная установка для исследования циклической стойкости образцов-пуансонов
4.3. Разработка математической модели прогнозирования стойкости инструмента
4.4. Описание элементов программного обеспечения для расчета стойкости инструмента
4.5. Рекомендации по обеспечению стойкости инструмента при полугорячем выдавливании
4.6. Выводы
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУГОРЯЧЕГО ОБРАТНОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ
5.1. Методика экспериментального исследования

5.2. Экспериментальное исследование влияния технологических параметров на силовое нагружение инструмента
5.3. Математические модели силового нагружения
инструмента и формирования характеристик качества изделий
5.4. Сравнение теоретических результатов с экспериментом
5.5. Выводы
ГЛАВА 6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
6.1. Практические рекомендации по выбору рациональных технологических параметров процесса
6.2. Технологический процесс изготовления роликов приводных и тяговых цепей
6.3. Технология изготовления втулки тяговой цепи
6.4. Технология изготовления цилиндрического изделия
«стакан»
6.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

Интенсивные исследования процесса проводятся в основном на определение рационального температурного режима полугорячего выдавливания производится с учетом марки стали [4, 27, 33, 44, 48, 55, 103] и специфики конкретного технологического процесса [11, 18, 25, 28, 36, 43, 58, 59, 97, 136, 177, 191], не учитывая влияние полученных результатов на обеспечение заданной стойкости штампового инструмента.
Полугорячее выдавливание позволяет совместить преимущества горячего и холодного процессов, обеспечивая более высокую точность и низкую шероховатость поверхности (при холодном выдавливании) с малыми силами на инструменте (при горячем) [185, 186, 188].
Возможность применения этого метода для получения точных деталей (ролики и втулки цепей) основывается на следующих преимуществах:
" - по сравнению с холодным выдавливанием повышается пластичность материала, снижается удельная сила, действующая на штамповый инструмент (например, при выдавливании заготовок из стали ЗОХНЗА удельная сила снижается с 3000 МПа [141] до 1000 МПа [109]), не требуется применения межоперационного отжига и фосфатирования исходных заготовок;
- по сравнению с горячей объёмной штамповкой сокращаются затраты электроэнергии на нагрев заготовок, повышается коэффициент использования металла за счет исключения окалины;
- по сравнению с обработкой резанием значительно повышается коэффициент использования металла и служебные характеристики деталей (эффект термомеханического упрочнения), снижается трудоемкость и себестоимость их изготовления.
Исследования, проведенные в работе [60] показывают, что если обеспечить допустимое изменение температуры в пределах 50 К, то погрешность диаметральных размеров не будет превышать поля допуска по hi 1, что при-