Разработка новых технологических процессов валковой штамповки тонкостенных изделий и методов их проектирования

• Автор: Радченко, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 308 с. : ил.

ГЛАВА 1 ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИИ, ОСНОВАННЫХ НА КОМПЛЕКСНОМ ЛОКАЛЬНОМ

НАГРУЖЕНИИ ОЧАГА ДЕФОРМАЦИИ

1Л Тенденции развития технологии обработки металлов давлением

1.2 Технологические процессы с локальным и комплексным воздействием на заготовку

1.3 Валковая штамповка как метод комплексного локального деформирования20

1.3.1 Применение валковой штамповки для высадки утолщений на длинномерных заготовках большого диаметра
1.3.2 Применение валковой штамповки для изготовления деталей со ступенчатой боковой поверхностью

1.3.3 Некоторые характерные особенности пластического течения

металла при валковой штамповке

1.3.4 Особенности возникновения осевой утяжины в заготовке при

валковой штамповке

1.4 Выводы по главе 1 и постановка задачи исследования
ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНО-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ВЫСАДКИ С ОБКАТКОЙ
ИЗ ТРУБНОЙ ЗАГОТОВКИ
2.1 Экспериментальные исследования процесса непрерывно-последовательной высадки
2.1.1 Методика экспериментальных исследований
2.1.2 Экспериментальные исследования и анализ результатов
2.2 Математическое моделирование непрерывно-последовательной васадки с обкаткой и анализ результатов расчета
2.3 Совершенствование технологии и оборудования для непрерывно-последовательной высадки
2.3.1 Совершенствование технологии высадки
2.3.2 Разработка и изготовление гибкой системы синхронизации и
гидростанции пресса
2.4. Экспериментальная высадка на модернизированной НВМ
2.4.1 Высадка в роликовую матрицу
2.4.2 Высадка в один переход
2.5 Выводы по главе
ГЛАВА 3 ВАЛКОВАЯ ШТАМПОВКА ИЗ ТОНКОСТЕННОЙ
ЗАГОТОВКИ
3.1 Исследование возможности поверхностного упрочнения тонкостенных осесимметричных деталей без раскатки
3.1.1 Постановка задачи исследования
3.1.2 Математическое моделирование процесса обкатки тонкостенных заготовок

3.1.3 Экспериментальное исследование валковой штамповки с
роликами относительно большого диаметра
3.1.4 Методика математического планирования эксперимента, статистической обработки результатов и оценки погрешности
3.1.5 Исследование влияния относительного диаметра ролика на
размеры зоны деформации
3.2 Исследование влияния величины тормозного момента на ролике на параметры упрочнения при обкатке
3.2.1 Оценка влияния тормозного момента на величину интенсивности деформации
3.2.2 Теоретическое исследование процесса обкатки при приложении
к ролику тормозной силы
3.2.3 Экспериментальное исследование процесса обкатки тонкостенных заготовок с торможением ролика
3.2.4 Анализ результатов обкатки с торможением ролика
3.3 Разработка технологии валковой штамповки с торможением обкатывающих роликов
3.4 Методика определения технологических параметров валковой штамповки с торможением ролика
3.5 Выводы по главе
ГЛАВА 4 ВАЛКОВАЯ ШТАМПОВКА ТОНКОСТЕННЫХ
ИЗДЕЛИЙ ИЗ СПЛОШНОЙ ЗАГОТОВКИ
4.1 Экспериментальные исследования валковой штамповки из сплошной
заготовки

4.1.1 Классификация процессов валковой штамповки из сплошной заготовки
4.1.2 Условия экспериментальных исследований
4.1.3 Методика экспериментальных исследований
4.1.4 Разработка экспериментальной оснастки
4.1.5 Основные технологические параметры процесса валковой
штамповки
4.1.6 Особенности пластического течения металла при валковой
штамповке
4.2 Теоретические исследования валковой штамповки
4.2.1 Выбор метода решения задачи и порядка расчета
4.2.2 Расчет технологических параметров на стадии прошивки
4.2.3 Моделирование валковой штамповки на стадии обкатки
4.2.4 Вычисление параметра утяжки Ю/К
4.2.5 Вычисление силы и контактного напряжения на роликах, силы
на пуансоне, величины потребного и создаваемого моментов
4.2.6 Расчет максимальной допустимой относительной скорости деформирования заготовки
4.2.7 Статистическая обработка экспериментальных данных и оценка достоверности результатов теоретических исследований
4.3 Совершенствование технологии изготовления осесимметричных деталей методом валковой штамповки
4.4 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

повышения геометрического качества изделия, устранения дефектов, присущих литой заготовке, и достижения заданных параметров деформационного упрочнения материала, при этом валковая штамповка может реализовываться в виде сочетания обкатки роликами литой заготовки по образующей (или ее части) с осевым нагружением, не достигающим напряжения текучести;
- валковая штамповка как способ получения тонкостенных изделий типа гильзы (стакана) с полостью или сквозным отверстием из сплошной цилиндрической заготовки, при этом валковая штамповка реализуется в виде сочетания операции прошивки с обкаткой роликами по боковой поверхности изделия.
4. Для реализации валковой штамповки в оптимальных режимах необходимо накопление материала, отражающего количественное влияние технологических параметров процесса для реального управления характером пластине-

ского течения материала в очаге пдастической деформации.
В исследовании ставятся следующие задачи:
1. Провести теоретические исследования валковой штамповки тонкостенных изделий на основе численного решения математической модели, построенной на основе общих уравнений пластического течения, при различных схемах процесса, определяющих начальные и граничные условия моделирования, а именно:
- валковой штамповки как сочетания непрерывно-последовательной высадки с обкаткой утолщений на комлевой части трубной заготовки, установить

оптимальные технологические параметры процесса;
- валковой штамповки как сочетания обкатки полых тонкостенных ступенчатых заготовок с осевым нагружением, не достигающим напряжения текучести, определить предельные режимы обработки, при которых исключается раскатка изделия, выявить влияние основных технологических параметров обкатки на характер деформационного упрочнения;
- валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки, выявить особенности напряженно-деформированного состояния материала в очаге деформации, выявить факторы, влияющие на образование осевой утяжины на