Ротационная ковка полых цилиндрических заготовок

• Автор: Голышев, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. РОТАЦИОННАЯ КОВКА ПОЛЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК

1.1. Современные методы обработки полых деталей

1.2 Методы решения задач пластического формоизменения

1.3 Метод конечных элементов

1.4. Цель работы и задачи исследования

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РОТАЦИОННОЙ КОВКИ ТРУБЧАТОЙ ЗАГОТОВКИ БЕЗ ОПРАВКИ

2.1. Вариационные подходы к решению задач методом конечного элемента

2.2. Основные соотношения метода конечных элементов

2.3 Ротационная ковка трубчатых заготовок без оправки
2.3.1 Определение опасного сечения заготовки в процессе ротационной ковки без оправки
2.3.2 Исследование изменения толщины стенки трубчатой заготовки в зависимости от технологических параметров процесса безоправочной ротационной ковки
2.4 Выводы по разделу
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РОТАЦИОННОЙ КОВКИ ТРУБЧАТОЙ ЗАГОТОВКИ НА ОПРАВКЕ
3.1 Ротационная ковка трубчатой заготовки на оправке
3.2. Зависимость шероховатости внутренней стенки трубчатой заготовки от технологических параметров процесса ротационной ковки на оправке
3.3 Ротационная ковка трубчатых заготовок на оправке прямоугольного сечения
3.3.1 Определение необходимого количества переходов для изготовления заготовок волновода СВЧ методом ротационной ковки на оправке
3.4 Выводы по разделу

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТВОЛА НАРЕЗНОГО ОРУЖИЯ
4.1. Исследование напряженно-деформированного состояния заготовки в
процессе деформирования
4.2. Оценка ресурса пластичности материала заготовки
4.3 Определение оптимальных технологических параметров изготовления нарезного ствола охотничьего карабина ТОЗ - 122 методом ротационной
ковки на оправке
Выводы по разделу
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ :
ПРИЛОЖЕНИЕ!

ВВЕДЕНИЕ
Основной задачей развития машиностроения является вывод его на принципиально новые ресурсосберегающие технологии, обеспечивающие повышение производительности труда, экономию материальных и энергетических ресурсов и охрану окружающей среды. В значительной степени решению этих задач способствует внедрение в промышленность прогрессивных технологий ротационной ковки.
Ротационная ковка представляет собой одну из разновидностей обработки металлов давлением и сводится к изменению формы заготовки в соответствии с требуемым видом изделия путем периодического обжатия рабочими органами (бойками), совершающими относительно оси заготовки в совокупности радиальное, вращательное и(или) осевое движение. Заготовка может быть целая, полая цилиндрическая, конусная, квадратная и др.
Вследствие локальности деформирования на порядок снижается технологическое усилие, что обеспечивает значительное снижение металлоемкости оборудования, повышение стойкости инструмента. Радиальное обжатие дает возможность формоизменения материалов без разрушения до значительных степеней деформации при высокой точности полученных изделий, сводя до минимума последующую обработку резаньем.
В промышленности широко применяется ротационная ковка полых

цилиндрических заготовок. Однако определение основных технологических параметров процесса ротационной ковки трубчатых заготовок является весьма сложной задачей. Поэтому в производстве довольно велик объем экспериментальных и доводочных работ, а реализуемые режимы обработки далеки от оптимальных. Проведение экспериментальных исследований достаточно дорого и исследования процесса ротационной ковки носят прикладной производственный характер, связанный с выдачей рекомендаций по веденшо процесса ковки при получении конкретного изделия.
Актуальным является необходимость дальнейшего развития теоретических исследований для разработки научно-обоснованных методик

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РОТАЦИОННОЙ КОВКИ ТРУБЧАТОЙ ЗАГОТОВКИ БЕЗ ОПРАВКИ
2Л. Вариационные подходы к решению задач
методом конечного элемента
Построение разрешающих уравнений МКЭ для решения задач механики деформируемых сред базируется на соответствующих вариационных принципах и вытекает из оптимизации некоторой интегральной величины (функционала), связанной с работой или мощностью напряжений и внешней приложенной нагрузки при соблюдении заданных граничных условий. В общем виде такой функционал с учётом действия массовых и поверхностных сил можно представить выражением:
где Ад - работа или мощность внутренних сил; Ам - работа или мощность, развиваемая массовыми силами; Ав - работа или мощность внешних сил. Дальнейшая процедура МКЭ предусматривает представление выражения (1.1) в виде функционала значений, неизвестных только в узлах КЭ, и построение разрешающей системы уравнений путем минимизации 1 по всем узловым переменным:
Способ получения разрешающих уравнений для КЭ, основанный на оптимизации функционала (1.2), является общепризнанным при
теоретическом решении задач ОМД, поскольку вариационные принципы имеют наглядный физический смысл и достаточно строгое математическое обоснование.
При нагружении тела потенциальная энергия внешних сил изменяется. При этом внешние силы совершают работу. Потенциал внешних сил (2 на возможных перемещениях <5м численно равен работе этих сил:
У — Ад + Ам + Аи,
(1-1)
= 0.
(1.2)