Разработка и создание инструмента повышенной работоспособности для процессов холодной пластической деформации

• Автор: Кузьминых, Александр Андреевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 324 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Анализ типовых конструкций составных прокатных валков

1.2. Способы и технология посадок бандажа на ось

1.3. Эксплуатационные показатели стойкости составных

опорных валков по зарубежным данным

1.4. Характеристика и особенности конструкций крупных

составных валков холодной прокатки, применяемых на станах

стран СНГ
1.5. Сравнительный анализ стойкости составных
и цельнокованых валков
1.6. Причины выхода из строя крупных составных
опорных валков холодной прокатки в странах СНГ
1.7 Причины выхода из строя валков многовалковых
станов и требования к материалам и технологии
их изготовления
1.8. Марки материалов для валков многовалковых станов
1.9. Конструкции и материалы для изготовления
холодновысадочного инструмента и их термическая обработка
1.10. Способы сборки составных матриц
1.11. Стойкость холодновысадочного инструмента при холодной
штамповке
1.12. Выводы по главе и задачи исследования
2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ
ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ И УСТРАНЕНИЮ ОСТАТОЧНОГО
ПРОГИБА КРУПНЫХ СОСТАВНЫХ ОПОРНЫХ ВАЛКОВ
2.1. Методика измерения остаточного прогиба составных валков
стана 2500 холодной прокатки

2.2. Исследование причин, способствующих образованию
остаточного прогиба
2.3. Определение остаточного прогиба опорных валков стана 2500.
и разработка методики по его устранению
2.4. Разработка перспективных методов по предотвращению
остаточного изгиба крупных составных опорных валков
2.5. Разработка конструкций составных валков с повышенной
надёжностью крепления бандажа с целью предупреждения
остаточного прогиба
2.6. Выводы по главе
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЁННОГО СОСТОЯНИЯ
СОСТАВНЫХ ВАЛКОВ
3.1. Исследование напряжённого состояния составных валков
с применением оптического моделирования
3.2. Анализ напряжённого состояния составных валков
при статических и динамических испытаниях
3.3. Влияние внешней нагрузки и относительной
толщины стенки бандажа на напряжённое состояние
при посадке с натягом
3.4. Исследование напряжённого состояния составных
валков при посадках с зазором
3.5. Расчёт контактных напряжений в составных валках
3.5.1. Постановка и общее решение задачи об определении
контактных напряжении
3.5.2...Решение частных задач
3.6. Выводы по главе
4. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИ
РОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СОСТАВНЫХ МАТРИЦ
ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ОБЪЁМНОЙ ШТАМПОВКИ

4.1. О напряжённом состоянии составных цилиндров
4.2. Напряжённое состояние составных цилиндров
конечной длины
4.3. Оптимальное проектирование многослойных матриц
для штамповки шестигранных деталей
4.3.1. Разработка методики расчёта соединений с натягом
методом конечных элементов
4.3.2. Исследование напряжённо-деформированного состояния
составной трёхслойной матрицы для штамповки шестигранных
деталей методом конечных элементов
4.3.3. Алгоритм оптимального проектирования составных
трёхслойных матриц для штамповки шестигранных деталей
4.4. Исследование динамических напряжений в толстостенном
цилиндре
4.5. Выводы по главе
5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРЁХСЛОЙНЫХ
ХОЛОДНОВЫСАДОЧНЫХ МАТРИЦ С РАЗРЕЗНОЙ
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ВТУЛКОЙ
5.1. Определение несущей способности холодновысадочных
трехслойных матриц с разрезной промежуточной втулкой
5.2. Исследование влияния числа разрезов промежуточной втулки..
на величину допускаемого внутреннего давления
составной матрицы
5.3. Алгоритм проектирования матриц с разрезной втулкой
методом конечных элементов в объёмной постановке
Пример расчёта
5.4. Выводы по главе
6. ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В МАТРИЦЕ
ПРИ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКЕ
6.1. Особенности применения метода источников и
стоков для решения тепловых задач при обработке
Контактные напряжения от натяга при одинаковых упругих характеристиках соединяемых деталей равны [47]
Р 1 + А:2 1 + А22 ’
1 - А,2 + 1 - к;
где 5-натяг; б/-диаметр посадочной поверхности; кх — с11 /с/ - отношение внутреннего диаметра оси к посадочному диаметру; к2 = с//б/2 - отношение посадочного диаметра бандажа к диаметру бочки; Е} — Е2 — 210777а - модуль упругости для оси и бандажа валка стана 2500 холодной прокатки ММК;
8 = 1,1; <72 = 1500мм; (1 — 1100 лш; б/, = 200 мм. при изменении толщины
бандажа ?/Я в пределах 0,1...0,4 (рис. 1.2) контактные напряжения возрастают и достигают при р - 65,8 МПа.
Тангенциальные напряжения <з( в бандаже, возникшие при его посадке на ось, поддерживаются в зависимости от контактных напряжений р и равны:
напряжения на посадочной поверхности бандажа:
1 + к:
тангенциальные напряжения на поверхности бандажа:

Эквивалентные напряжения в опасной точке - точке у внутренней посадочной поверхности бандажа - по подсчитывают по формуле [47]