Исследование и разработка технологических основ процесса ротационной вытяжки

• Автор: Кирьянов, Александр Александрович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 148 с.

Оглавление.
Оглавление
Введение
ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
Краткие выводы
Задачи работы
ГЛАВА II. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИКИ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ПРОЦЕССА
РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ
1. Особенности процесса ротационной вытяжки
2. Кинематические характеристики процесса деформирования при ротационной вытяжке с утонением
2.1. Основные положения модели
2.2. Кинематические и геометрические характеристики элементов по переходам деформирования
2.3. Выводы
3. Уравнение образующей поверхности течения
4. Характеристики перемещения металла в осевом, радиальном и тангенциальном направлениях
5. Моделирование процесса деформирования при ротационной вытяжке с утонением
5.1. Структура очага деформации и стадийность его развития
5.2. Анализ двухцентровой веерной сетки линий скольжения применительно к решению задачи вытяжки через клиновидную матрицу
5.3. Задача о повороте линий тока в тангенциальном направлении
5.3.1. Исходные положения
5.3.2. Годограф скоростей и его характеристики для случая 6 5.3.3. Определение угла поворота линии тока в тангенциальном направлении
5.4. Обобщенный анализ напряженно-деформированного состояния при ротационной вытяжке с утонением
5.5. Моделирование процесса ротационной вытяжки. Пример расчета
5.6. Выводы. Перспективы дальнейшего развития модели
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМИРОВАННОГО
СОСТОЯНИЯ ПРИ РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКЕ
1.3адачи исследования
2. Методы исследования деформированного состояния при ротационной вытяжке
2.1.Исследование деформированного состояния в зоне деформации с помощью метода делительных сеток
2.2. Исследование деформированного состояния испытанием твердости
2.3. Исследование деформированного состояния на слоистых моделях
2.4. Исследование деформированного состояния с использованием образцов, армированных проволочками
2.4.1.Методика экспериментального исследования и обработки данных
2.4.2.Результаты эксперимента
Образец армированный проволочками в осевом направлении
Образец армированный проволочками в радиальном направлении
2.5. Выводы
2.6. Анализ эмпирических данных
Г Л А В А IV. ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ ТЕХНОЛОГИИ РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
1. Постановка вопроса
2. Характеристики схем деформирования. Технологические особенности несимметричных схем деформирования
2.1. Цели исследования
2.2.Элементы контактной поверхности
2.3.Критерии для разработки методики расчета элементов схем деформирования
2.4. Равенство радиальных составляющих усилия деформирования как условие стабильности процесса деформирования
2.5. Методика расчета элементов схемы деформирования по равенству радиальных составляющих усилия деформирования
3. Определение характеристик заготовок, обеспечивающих заданную конструктивную прочность деталей
3.1. Постановка задачи
3.2. Методика расчета
3.3. Исследование механических характеристик металла заготовок на основных этапах изготовления
гильз
3.4. Испытание разрушающим давлением. Исследование упругих и остаточных деформаций
4. Оценка режимов деформирования при ротационной вытяжке цилиндрических деталей по данным пассивных экспериментов
5. Ротационное редуцирование цилиндрических заготовок
5.1. Область применения
5.2. Оценка изменения толщины стенки при свободном ротационном редуцировании
5.3. Геометрия зоны деформации при свободном редуцировании
5.4. Редуцирование по оправке
6. Пакет прикладных программ "Технология ротационной вытяжки высокоточных гильз"
6.1. Назначение и структура пакета прикладных программ
6.2. Проектирование технологического процесса ротационной вытяжки высокоточных гильз
Основные выводы по работе
Приложения
Список литературы

Введение.
Возможности обеспечения конструктивной прочности, высокой точности и качества деталей обусловлены технологией их изготовления. Ротационная вытяжка предоставляет уникальные возможности обеспечения и регулирования требуемых характеристик деталей посредством выполнения одной технологической операции. Вместе с тем, недостаточная изученность процесса и отсутствие строгих математических зависимостей режимов и параметров процесса от требуемых геометрических и механических характеристик изготавливаемых деталей, ограничивают область применения и повышают трудоемкость его внедрения в производство. Исследование механики пластического деформирования, как основы для изучения, дальнейшего развития и внедрения процесса в производство является актуальной задачей для машиностроительных предприятий.
Научная новизна работы:
1. Предложена математическая модель пластического течения для идеального, жесткопластического тела с учетом основных особенностей процесса ротационной вытяжки: объемная схема деформирования; локальный характер деформаций; влияние режимов деформирования на параметры процесса. В качестве обобщенной характеристики процесса, отражающей его основные закономерности, предложена поверхность течения. Установлены закономерности формирования напряженно-деформированного состояния при ротационной вытяжке.
2. Предложена методика исследования деформированного состояния в очаге деформации при ротационной вытяжке с использованием образцов, армированных штифтами в радиальном и осевом направлениях, и затем деформированных с одинаковыми режимами и параметрами процесса.
3. Решен ряд технологических задач, имеющих важное практическое значение. Разработана методика расчета схем установки деформирующего инструмента, которая обеспечивает изготовление деталей с минимальными отклонениями от прямолинейности оси. Пред-
течения металла, модель должна учитывать характеристики процесса деформирования в продольном и поперечном сечениях зоны деформации и их взаимосвязь.
2. Кинематические характеристики процесса деформирования при ротационной вытяжке
с утонением.
2.1. Основные положения модели.
При анализе процесса ротационной вытяжки полагаем, что деформирование является холодным, а выделяемое при деформации тепло не оказывает существенного влияния на механические характеристики материала.
Материал - однородный, идеально-пластический, нормально-изотропный. Принимаем модель жесткопластического тела. Массовыми силами и трением пренебрегаем. Нагружение считаем квазистатическим, рабочий инструмент - абсолютно жестким.
В основу модели положен механизм обкатки заготовки роликом. Рис. 8.
Деформирующий ролик, обкатывает заготовку и движется поступательно с подачей 8, за один оборот (переход деформирования) он обжимает заготовку в 1-м сечении на величину частного обжатия 51, [64].
Вследствие обжатия некоторого элемента длиной 10—Б/п (п-параметр дискретности), он удлиняется и смещает следующий за ним элемент. Здесь и далее понятие "элемент" использовано для исследования кинематики процесса в рамках принятой модели сплошной среды.
Деформирование элемента происходит в два этапа (Рис. 9):
1. Осевое смещение на величину Аа;.
2. Последующее обжатие на величину 51
При необходимости использования двойных индексов под индексом 1 понимаем номер элемента, под индексом ] - номер перехода деформирования.