Повышение эффективности технологии подготовки поверхности заготовок на стадии волочения для холодной высадки крепежных деталей

• Автор: Абрамов, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 159 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. КОНТАКТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В ПРОЦЕССАХ ХОЛОДНОГО ВОЛОЧЕНИЯ И ВЫСАДКИ

1.1. Современные представления о взаимодействии смазочных материалов с поверхностью заготовки и инструмента

1.2. Виды подготовки поверхности заготовки

1.2.1. Существующие способы предварительной обработки поверхности

1.2.2. Анализ видов и методов нанесения подсмазочных покрытий

1.3. Особенности материалов, используемых в производстве крепежных деталей

1.4. Методы оценки трибологичеких параметров контакта

1.4.1. Вычислительные методы
1.4.2. Экспериментальные методы
1.5. Выводы
1.6. Задачи исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ, МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ
2.1. Методики и оборудование, используемые для испытаний свойств технологических смазочных материалов с учетом реальных условий их применения
2.1.1. Методика определения напряжения трения в процессе
прямого холодного выдавливания
2.1.2. Определение коэффициента трения и экранирующей

способности смазочных сред при осадке кольцевых образцов
2.1.3. Методика оценки эффективности смазочных материалов на четырехшариковой машине трения ЧМТ-
2.1.4. Методика определения тангенциальной (сдвиговой)
прочности адгезионной связи смазочных материалов
2.2. Методики и оборудование, используемые для оценки технологических параметров волочения и холодной высадки
2.2.1. Методики определения энергосиловых параметров при волочении
2.2.2. Методика и оборудование для исследования коррозионных свойств обработанных поверхностей
2.3. Технологические смазочные материалы
2.4. Обрабатываемые материалы
2.5. Статистическая обработка экспериментальных результатов
2.6. Метод определения рациональных режимов безфосфатного волочения после дробеструйной обработки
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВОЛОЧЕНИЯ
3.1. Теоретические основы расчетной модели
3.1.1. Описание перемещений и деформаций в объеме тела
3.1.2. Описание напряженного состояния в объеме тела
3.1.3. Конечно-элементная модель напряженно-деформированного состояния
3.1.4. Контактные граничные условия
3.2. Основные допущения и исходные данные при моделировании
3.3. Результаты моделирования
3.4. Выводы

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ПОДКАТА ДЛЯ ХОЛОДНОЙ
ВЫСАДКИ КРЕПЕЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ
4.1. Обоснование композиции специальных смазочных материалов
для бесфосфатного волочения
4.2. Влияние кинематической вязкости СТСМ и относительной степени деформации на усилие волочения
4.3. Влияние дробеструйной обработки поверхности подката и смазочного материала на технологические характеристики
волочения стали
4.4. Влияние режимов ДОС и температуры на силу
волочения
4.5. Оценка влияния основных технологических параметров на силу волочения стали 20Г2Р после дробеструйной обработки
поверхности
4.6. Обеспечение защиты поверхности от коррозии после бесфосфатного волочения
4.7. Выводы
ГЛАВА 5. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ПОДКАТА ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ВЫСАДКИ КРЕПЕЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ
5.1. Линия дробеструйной обработки и волочения
подката
5.2. Промышленные испытания опытного технологического
процесса изготовления гаек
5.3. Технология подготовки поверхности подката для холодной высадки крепежных деталей

скоростями частиц на поверхности заготовки приближенно аппроксимируется непрерывной функцией, которая в «тонком слое» имеет значительный градиент. Предполагается, что поверхностный слой обладает известными свойствами текучести. Использование закона трения Зибеля в этом случае [77] позволяет обоснованно задать граничные условия по трению. Устойчивость слоя обеспечивается введением модифицирующей функции Р, обеспечивающей отсутствие влияния слоя при т=0 и бесконечную жесткость слоя или фиксирование исходной поверхности при т = 0.5 (параметр ш аналогичен показателю трения по Зибелю Р.).
Особенности реализации метода «тонкого слоя» приведены в работе [76]. Реализация осуществлена при использовании уравнений упругопластического тела и критерия текучести Мизеса применительно к процессу холодной деформации. В этой работе приведен анализ процесса осадки кольцевых образцов, характерной особенностью которого является то, что направление течения металла заранее неизвестно.
Недостатком метода является то, что «тонкий слой» не учитывает реологических свойств смазочного слоя.
Проведенные исследования показали, что применение закона трения Амонтона-Кулона оправдано лишь в условиях граничной смазки, когда давления относительно малы, причем значение коэффициента трения не имеет смысла, если не известна величина давления, ему соответствующая. В этой связи необходимо использовать более адекватные модели [73, 78]. Что касается закона трения по Зибелю, то его использование дает в ряде случаев результаты, хорошо согласующиеся с экспериментом.
Установлено, что более адекватное описание условий трения на граничной поверхности в виде результатов прямого измерения контактных напряжений трения, дает более точные результаты при моделировании.