Повышение технологических показателей при деформирующем протягивании многослойных заготовок

• Автор: Санникова, Светлана Михайловна
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 208 с. : ил.

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1..Анализ способов изготовления и областей применения многослойных цилиндрических заготовок
1.2. Анализ существующих расчетных схем деформирования многослойных цилиндрических заготовок

Глава 2 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Экспериментальные средства для осуществления процесса деформирующего протягивания

2.2. Подготовка образцов для деформирующего протягивания двухслойных заготовок

2.3 Методика определения ширины контакта и коэффициента трения между заготовкой и инструментом и между слоями заготовки
2.4..Методика определения контактных давлений в однослойных и двухслойных заготовках

2.5. Методика измерения сил деформирующего протягивания

2.6 Метод представления экспериментальных и расчетных данных в безразмерном виде с помощью теории подобия и размерности
Глава 3 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАЗДАЧИ ДВУХСЛОЙНЫХ ЗАГОТОВОК В УСЛОВИЯХ НЕСТЕСНЕННОЙ ОСЕВОЙ ДЕФОРМАЦИИ
3.1. Теоретическая модель раздачи однослойной заготовки в условиях нестесненной осевой деформации без учета сил трения об инструмент
3.2. Теоретическая модель раздачи однослойной заготовки в условиях нестесненной осевой деформации с учетом сил трения об инструмент
3.3. Модель равномерной раздачи двухслойной заготовки при наличии сил трения между ее слоями
Глава 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МНОГОСЛОЙНЫХ ЗАГОТОВОК ПРИ МНОГОЦИКЛОВОМ ДЕФОРМИРУЮЩЕМ ПРОТЯГИВАНИИ
4.1. Экспериментальная проверка модели раздачи однослойных заготовок в условиях нестесненной осевой деформации
4.2. Исследование влияния технологических параметров процесса на изменение длины многослойных заготовок
4.3. Влияние длины заготовок на изменение их осевых параметров
4.4. Использование в технологических расчетах результатов исследований
Глава 5 ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛ ПРИ ДЕФОРМИРУЮЩЕМ ПРОТЯГИВАНИИ МНОГОСЛОЙНЫХ ЗАГОТОВОК
5.1. Экспериментальное исследование сил при деформирующем протягивании многослойных заготовок
5.2 Экспериментальное исследование сил при деформирующем протягивании трехслойных заготовок
5.3. Анализ энергосиловых параметров деформирующего протягивания методами теории подобия
5.4. Расчетная модель силы деформирующего протягивания двухслойных заготовок
Глава 6 КОНТАКТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
6.1. Исследование длины контакта
6.2 Контактные давления и коэффициент трения между инструментом и заготовкой
6.3 Теоретическая модель контактных давлений между слоями двухслойной заготовки
Глава 7 ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
7.1. Разработка алгоритмов проектирования технологической операции деформирующего протягивания многослойных изделий
7.2. Пример технологического расчета операции изготовления корпуса гидроцилиндра
7.3. Расчет экономии металла при замене однослойного изделия многослойным
Заключение
Список источников
Приложения

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ ПРИНЯТЫЕ В ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ
-деформирующее протягивание;
- фактический натяг на деформирующий элемент;
- радиальная сила, действующая на деформирующий элемент;
- ширма контакта инструмента с изделием;
- угол конусности деформирующего элемента -средний диаметр ленточки контакта;
-коэффициент трения между внутренней заготовкой и инструментом;
- коэффициент трения между слоями двухслойной заготовки.
- экспериментально определенная сила протягивания
- осевая сила протягивания;
диаметр деформирующего элемента по цилиндрической ленточке;
- угол трения между поверхностями инструмента и заготовки
контактное давление между слоями заготовки;
- высота распрессовываемого образца;
- модуль упругости;
- наружный, внутренний и средний радиусы двухслойного изделия;
- осевая деформация заготовки;
-окружная деформация на внутренней поверхности;
-работа раздачи;
- работа сил трения,
К2 -осевые деформации обеих слоев двухслойной заготовки;
-работа пластической деформации внутреннего слоя;
-работа пластической деформации наружного слоя;
-работа трения между инструментом и заготовкой внутреннего слоя; -работа трения между слоями двухслойной заготовки;
-работа пластических деформаций двухслойной заготовки;
-работа пластических деформаций заготовки единичной длины.

2.4. Методика определения контактных давлений в однослойных и двухслойных заготовках
Важной характеристикой многослойной трубной заготовки, изготовленной любым методом, является контактное давление между слоями [31, 32, 49]. Очевидно, что при изготовлении многослойной трубы деформирующим протягиванием, между слоями также возникают остаточные контактные давления. Это происходит потому, что наружные и внутренние слои деформируются по-разному, а именно, на внутренней поверхности деформация больше чем на наружной [31, 32, 49, 51, 54].Это явление называется автофретированием [28].
Контактное давление между инструментом и внутренней заготовкой двухслойной втулки рассчитывалось по известной силе протягивания б, фактической ширине контакта / и известному коэффициенту трения / и сравнивалось с экспериментальными данными.
Среднее значение контактного давления между инструментом и заготовкой рассчитывалось по следующей зависимости [31,32, 122]:
ч= (2.8) я£>,/ 5т(у„ + п)
где:О- осевая сила протягивания; Ц, - диаметр деформирующего элемента по цилиндрической ленточке; т} - угол трения между контактирующими поверхностями инструмента и заготовки, tgт^ = /.
Контактные давления между слоями рассчитывались и оценивались такими способами: 1. по усилию распрессовки; 2. по изменениям диаметральных размеров слоев после их распрессовки.
Для определения контактных давлений по усилию распрессовки от втулки отрезались образцы длиной Ь0=10 мм, шлифовались их торцы, а затем отрезанный образец распрессовывался на прессе, т. е внутренний слой выдавливался из наружного. Перед проведением основной серии экспериментов были проведены дополнительные исследования с целью выявления влияния расположения исследуемого образца по длине экспериментальной втулки на усилие расспрес-