Совершенствование методов проектирования технологических процессов восстановления деталей пластическим деформированием

• Автор: Панкратов, Дмитрий Леонидович
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Набережные Челны
• Количество страниц: 406 с. : ил.

Введение
СОДЕРЖАНИЕ

Г лава 1 Сопоставительный анализ способов реновации деталей пластической деформацией и проектирования технологических процессов восстановления

1.1. Причины отказов деталей

1.2. Сопоставительный анализ способов восстановления деталей

1.3. Влияние нагрева и пластической деформации на структуру и свойства восстанавливаемых деталей

1.4. Моделирование процесса восстановления на ЭВМ

1.5. Автоматизация проектирования штампового инструмента

1.6. Возможности управления направлением течения металла путем вариации контактных условий

1.7. Постановка задач исследования

Глава 2 Исследование течения металла при пластической деформации в
зависимости от величины и направления шероховатости на контактных поверхностях и геометрии внедряемого инструмента
2.1. Управление потоками металла за счет формы инструмента
2.1.1. Особенности пластического течения металла при прошивке пуансонами с различной формой торца
2.1.2. Формоизменение цилиндрических образцов при двусторонней прошивке
2.1.3. Исследование особенностей формоизменения при прошивке нецилиндрическими пуансонами

2.1.4. Сравнительный анализ формоизменения в случаях внедрения
симметричного и несимметричного инструмента
2.2. Исследование влияния геометрических параметров деформирующего элемента внедряемого штампа на очаг пластической деформации при восстановлении кольцевых деталей
2.2.1. Компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния процесса внедрения штампа в кольцевой образец
2.2.2. Исследование влияния геометрических параметров деформирующего элемента внедряемого штампа на очаг пластической деформации кольцевых деталей
2.2.3. Уравнения регрессии, связывающие геометрию штампа и глубину очага пластической деформации при восстановлении кольцевых деталей
2.2.4 Модель процесса внедрения штампа при восстановлении кольцевой детали
2.3. Анализ формоизменения кольцевых образцов при осадке в условиях анизотропии трения на контактной поверхности
2.3.1. Результаты экспериментальных исследований формоизменения кольцевых образцов при осадке в зависимости от контактных условий
2.3.2. Исследование анизотропных условий трения при пластической деформации
2.3.3. Влияние параметров шероховатости на коэффициент трения при пластической деформации
Глава 3. Алгоритмы формирования служебных свойств восстановленных деталей и выбора рациональной геометрии деформирующего инструмента для процессов реновации пластической деформацией

3.1. Разработка алгоритма подсистемы САПР для процессов восстановления операциями обработки давлением
3.1.1. Алгоритм проектирования инструмента при восстановлении сплошных деталей операциями ОМД
3.1.2. Алгоритм проектирования инструмента при восстановлении кольцевых деталей операциями ОМД
3.2. Влияние термомеханического режима технологического процесса реновации на формирование служебных свойств восстанавливаемых деталей
3.2.1. Влияние горячей деформации на структуру металла и свойства конструкционных сталей
3.2.2. Модели формирования свойств стали горячей деформацией в режиме ВТМО
3.2.3. Методика выбора рациональных технологических параметров, обеспечивающих достижение высокопрочного состояния сталей после горячей деформации
3.2.4. Обрабатываемость металла резанием после ВТМО
3.2.5.Выбор режимов ВТМО при восстановлении деталей
Глава 4 Разработка технологических процессов восстановления изношенных
деталей пластической деформацией
4.1. Исследование степени износа рабочей поверхности деталей после эксплуатации
4.1.1. Исследование причин потери работоспособности разжимных кулаков
4.1.2. Исследование причин потери работоспособности шаровых пальцев реактивной штанги

0'=90, (1.11)
где в - температура: Су и к - коэффициенты объемной теплоемкости и теплопроводности; Q - объемный источник тепла; у - коэффициент теплоотдачи; вс - температура окружающей среды; в0 - начальная температура; п1 -нормаль к поверхности тела У
Условия нагрева и охлаждения определяются соотношениями
С 0>о г0< г< Гь -Ы у1 < ъ < -Ь+у1+Ьч;
0= (1.12)
[б 2 > -Ь+ 4+кС1, 2 < -Ь+
уо г=г0, -Ь+ VI <г <-Ь;
у={у(в*) г=го, -Ь <г <-Ь-Иг+ 4; (1-13)
I Уо Г0<г<гь г =±Ь.
Зависимость у($) соответствует охлаждению поверхности водяным душем.
При описании механического поведения материала использовалась обобщенная модель вязкопластического течения Боднера-Партома [66, 67]. Полная деформация представлялась в виде суммы упругой неупругой ер и тепловой е ^составляющих:
£ = £е+£р+£в. (1.14)
Для решения поставленной задачи методом конечных элементов
приведенные выше уравнения дополнялись уравнениями квазистатического
равновесия
сИУСГ* =0, (1.15)
и граничными условиями на поверхности 5”
I = ст'п = 0, (1.16)
где а/ - напряжение, возникающее в детали в момент восстановления.