Технологічна механіка пластичного формоутворення обкочуванням вісесиметричних деталей - Автореферат

Національний технічний університет України Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наукВітчизняне металообробне виробництво потребує впровадження сучасних ресурсозберігаючих технологічних процесів і обладнання, застосування яких суттєво впливає на зниження собівартості деталей і виробу в цілому, що гарантовано забезпечує ефективність і конкурентоспроможність підприємства в ринкових відносинах. Причина такого стану вбачається в тому, що циклічне навантаження та наявність позаконтактних осередків деформування при ШО викликають невизначеність напружено-деформованого стану у відповідних зонах та його специфічний вплив на обрахунки технологічних параметрів обробки, в тому числі граничних деформацій заготовок з різними геометричними співвідношеннями. В роботі розвязана наукова-технічна проблема створення комплексу технологічних процесів, оснащення і обладнання та медик їх обрахунків для ефективного пластичного ресурсозберігаючого формоутворення вісесиметричних деталей обкочуванням, що забезпечує ефективність і конкурентоспроможність виробництва на стадіях від отримання ефективної проміжної заготовки до кінцевого виробу на підставі зменшення собівартості і досягнення достатньої продуктивності та відповідності до вимог експлуатації. Мета дисертації полягає в створенні комплексу технологічних засад ресурсозберігаючого виготовлення вісесиметричних деталей обкочуванням, які охоплюють весь ланцюг виробництва від отримання ефективної заготовки до готової деталі з мінімальним рівнем кінцевої обробки, що забезпечує ефективність і конкурентоспроможність виробництва на підставі зменшення собівартості і досягнення достатньої продуктивності та відповідності до вимог експлуатації. Встановлені нові якісні і кількісні закономірності впливу кінематичних параметрів процесу на енергосилові та технологічні показники: встановлений вплив роботи на здолання сил тертя в балансі робіт, в тому числі визначені абсолютна і відносна складова роботи сил тертя та можливість її мінімального впливу на напружений стан в контактній зоні та підвищенні граничних деформацій; обґрунтовані і визначені допустимі границі ефективного коефіцієнту ? (де: ? - коефіцієнт співвідношення площ ?=FK/F; FK - площа контакту з інструментом; F - площа торця) при обробці тонкої заготовки в межах 0,063???0,141, обробка при яких забезпечує мінімальні енерговитрати з максимальними технологічними показниками протікання процесу; запропонована і проаналізована технологічна робота обладнання з сталим коефіцієнтом ?=const при обробці високих заготовок, за рахунок чого зроблений висновок про ефективність застосування штампування обкочуванням для обробки такого класу деталей..Перший розділ присвячено критичному аналізу стану рівня виготовлення вісесиметричних деталей, зокрема кільцевих та визначенню перспективних і ефективних напрямів виробництва. Машинобудування в масовій кількості використовує вісесиметричні деталі різноманітної конструкції типу кільце, бандаж, фланець, шестерня та ін. Річна потреба металообробних підприємств, в тому числі і України, в деталях такого сортаменту коливається в значних межах і може досягати десятків мільйонів штук, а потреба в кільцевих заготовках фланців, бандажів, кілець підприємств хімічного машинобудування Російської Федерації складає на рік - 1865,2 тис. шт. Під поняттям ресурсозберігаючого процесу виготовлення вісесиметричних деталей в першу чергу розуміють види обробки в яких забезпечуються: - зменшення витрат металу за рахунок зменшення припусків на подальшу обробку та максимальне наближення форми заготовки до готової деталі; - економія енерговитрат за рахунок використання напівгарячого та холодного штампування; - зменшення витрат на обладнання та інструмент за рахунок використання нових технологічних схем та раціональних конструкцій; - створення автоматизованих комплексів і обладнання на базі нових технічних і технологічних рішень. Під час аналізу виду руйнування, механічних властивостей матеріалу та напружено-дефомованого стану зясовано, що типовими видами руйнування при ШО є: - руйнування центральної частини заготовки при локалізованому стисканні; - симетричне руйнування в центральній частині заготовки; - асиметричне руйнування в центральній частині заготовки (див. рис.2,а); - руйнування периферійної частини заготовки при локалізованому стисканні (див. рис.2,б); - руйнування за особливими точками при локалізованому стисканні (див. рис.2,в); - сполучене руйнування при локалізованому стисканні (див. рис.2,г).

Основний зміст дисертації