Ротационная вытяжка с утонением стенки осесимметричных деталей из анизотропных трубных заготовок

• Автор: Арефьев, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 190 с. : ил.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОСЕСИММТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКОЙ
1.1. Анализ технологических процессов ротационной вытяжки цилиндрических деталей ответственного назначения из трубных заготовок с высокими эксплуатационными характеристиками
1.2. Теоретические и экспериментальные исследования процесса ротационной вытяжки цилиндрических деталей из трубных заготовок

1.2.1. Силовые режимы

1.2.2. Предельные степени деформации

1.2.3. Экспериментальные исследования

1.2.4. Качество изготавливаемых деталей

1.3. Анизотропия материала заготовок и ее влияние на процессы

обработки металлов давлением

1.4. Основные выводы и постановка задач исследований

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК
2.1. Схема очага деформации
2.2. Распределение скоростей течения в очаге деформации
2.3. Скорость истечения
2.4 Напряженное состояние. Силовые режимы
2.5. Учет упрочнения
2.6. Повреждаемость материала при пластическом формоизменении
2.7. Шейкообразование тонкостенной трубной заготовки из анизотропного материала при ротационной вытяжке коническими роликами по прямому способу
2.8. Ротационная вытяжка цилиндрических деталей с разделением очага пластической деформации
2.9. Основные результаты и выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ, ГЕОМЕТРИИ РОЛИКА НА НАПРЯЖЕННОЕ И ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЯ, СИЛОВЫЕ РЕЖИМЫ И ПРЕДЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ И ФОРМООБРАЗОВАНИЯ

3.1. Геометрические размеры очага пластической деформации
3.2. Кинематика течения материала в очаге пластической деформации
3.3. Напряженное состояние заготовки
3.4. Силовые режимы процесса ротационной вытяжки
3.5. Неравномерность деформации и механических свойств
материала детали по толщине
3.6. Предельные возможности деформирования
3.7. Основные результаты и выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИЛОВЫХ РЕЖИМОВ ПРОЦЕССА РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК
4.1. Экспериментальные исследования силовых параметров ротационной вытяжки по однороликовой схеме деформирования
4.2. Экспериментальные исследования силовых параметров ротационной вытяжки по схеме с разделением очага пластической деформации
4.3. Основные результаты и выводы
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Рекомендации по проектированию технологических процессов ротационной вытяжки осесимметричных деталей
5.2. Технология изготовления бесшовных лейнеров для облегченных газовых баллонов высокого давления
5.3. Использование результатов исследований в учебном процессе
5.4. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Важнейшими задачами, стоящими перед промышленностью, являются повышение качества выпускаемой продукции, экономия материала и повышение производительности труда. В различных отраслях машиностроения нашли широкое применение осесимметричные изделия, к которым предъявляются высокие требования по качеству изготовления и эксплуатационным свойствам при снижении себестоимости их производства.
Корпусные цилиндрические детали, например, баллоны высокого давления, широко используются в технике. К таким изделиям предъявляются повышенные требования по надежности эксплуатации, так как они испытывают внутреннее давление до 30 МПа. С другой стороны, они должны иметь небольшую массу и быть удобными при работе в экстремальных условиях.
Специфика применения газовых баллонов высокого давления (дыхательные аппараты для аквалангистов, индивидуальных средств защиты при пожаротушении и т.п.) обусловила высокие требования, предъявляемые к указанным баллонам не только в части обеспечения их высокой эксплуатационной надежности, но и в части обеспечения их оптимальных массовых характеристик.
В этой связи, наряду с действующим производством цельнометаллических баллонов методами глубокой вытяжки, ведутся работы по созданию прогрессивных вариантов технологий изготовления баллонов, позволяющие обеспечить резкое снижение их массовых характеристик. Одним из таких направлений является создание конструкций и технологии производства металлокомпозитных баллонов, обладающих высокой конструктивной прочностью при малых массовых характеристиках.
Важными составляющими технологического цикла изготовления баллонов этой конструкции является изготовление металлической оболочки (лейнера) и последующая его упрочняющая обмотка стеклопластиком или

2.3. Скорость истечения
На рис. 2.5 показано идеализированные сечения заготовки и ролика с образующим углом ар и нулевым радиусом закругления. Примем, что истечение
начинается в тот момент, когда расстояние между поверхностью ролика и дета-

^ф^ё^р > (2.36)
а когда ролик вдавливается в заготовку на величину 5 и толщина стенки станет равной [, площади заштрихованных областей равны между собой (плоская деформация), и в результате имеем
{х2 - (*о ~ 0^с{ёар • (2.37)
Рисунок 2.5. Идеализированное сечение заготовки и ролика при определении скорости течения
Принимая скорости потоков областей равными, получим
ГК(х1 + х2) = Уг1, (2.38)