Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка технологии реновации кольцевых деталей пластической деформацией на основе регулирования условий трения и формы инструмента Панкратов, Дмитрий Леонидович

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Панкратов, Дмитрий Леонидович. Разработка технологии реновации кольцевых деталей пластической деформацией на основе регулирования условий трения и формы инструмента : диссертация ... кандидата технических наук : 05.03.05.- Уфа, 2000.- 203 с.: ил. РГБ ОД, 61 01-5/136-9

Введение к работе

Актуальность работы: В технике, в частности коробках переключения скоростей автомобилей, широко распространены детали кольцеобразной формы из латуней и бронз, выполняющие функции синхронизаторов скоростей, втулок и т.п. Основной причиной выхода из строя этих деталей является потеря работоспособности в результате износа. Использование сварки, наплавки, металлизации для восстановления данной группы деталей затруднено, поскольку приводит к появлению остаточных напряжений в месте присоединения детали и наносимого слоя, выгоранию цинка и ухудшению эксплуатационных свойств. Детали данной группы практически не восстанавливаются перечисленными выше способами.

Один из перспективных способов реновации деталей данной группы - пластическая деформация (ПД). При этом в процессе реновации горячей ПД, помимо достижения утилитарных целей, таких как восстановление формы и размеров изношенной поверхности, возможно получение требуемой микроструктуры металла восстанавливаемой детали, позво-ляющсй увеличить ее ресурс практически вдвое.

Однако, описанная выше группа деталей на данный момент времепи ПД не восстанавливается, так как детали имеют сложную форму, а существующие способы реновации ПД позволяют восстанавливать детали только простой конфигурации. Поэтому для реновации деталей данной группы актуально разработать новые способы восстановления созданием направленных потоков металла с направлении язношенной поверхности в процессе локальной ПД. .

Цель работы: Разработка научно обоснованных способов восстановления деталей кольцеобразной формы ПД.

Для реализации этой цели решались следующие задачи: 1. Исследование влияния величины и направления шероховатости гравюры штампа на течение металла при ПД;

  1. Разработка методов управления контактными условиями дли создания потоков направленного течения металла при ПД;

  2. Исследование влияния формы инструмента на направленное течение металла при ПД;

  3. Разработка математической модели расчета энергосиловых параметров процесса восстановления;

5. Разработка САПР инструмента для процесса восстановления деталей кольцеобразной
формы ПД;

  1. Разработка технологической документации для восстановления кольцевых деталей ПД;

  2. Оценка технико-экономической эффективности восстановления деталей ПД.

Методы исследования. Экспериментальную часть работы проводили на свинцовых образцах. Возможность замены материала образцов при проведении исследований объясняется следующими фактами: латунь ЛМцСКА 58-2-2-1-1 имеет двухфазную (а+Р) структуру с большим содержанием свинца (Pb=l,5%). Свинец практически не растворим в меди в твердом состоянии. Он образует с ней легкоплавкую эвтектику, по составу почти совпадающую с чистым свинцом (99,96 % РЬ), выделяющуюся по границам зерен. Поэтому, контакт латуни ЛМцСКА 58-2-2-1-1 со штампом идет в основном по свинцовой пленке.

Исследование осуществляли по трем направлениям: а) исследовали формоизменение образцов при осадке в условиях анизотропии трения на контактных поверхностях заданной шероховатостью; б) определяли коэффициент ірения методом осадки кольцевых образцов на бойках, контактная поверхность которых обработана различными режущими инструментами; в) исследовали потоки течения металла при внедрении в кольцевые образцы штампов с деформирующими элементами (ДЭ) различного поперечного сечения.

Численное моделирование течения металла в процессе восстановления осуществляли методом конечных элементов с помощью программы «Рапид». Компьютерное моделирование использовали для исследования влияния геометрической формы инструмента на течение металла в штампе.

Проведение факторного эксперимента осуществляли с целью получения уравнений регрессии, связывающих размеры очага ПД с геометрическими параметрами ДЭ штампа.

Теоретическое исследование энергосиловых параметров процесса восстановления производили энергетическим и инженерным методами.

Проверку адекватности полученных уравнений регрессии и формул, описывающих энергосиловые параметры процесса восстановления, производили сравнением расчетных и экспериментальных данных.

Научная новизна работы:

обоснованы условия трения для регулирования потоков металла в процессе реновации, установлено, что эффективное торможение ПД создается при нанесении на гравюре штампа шероховатости, направленной перпендикулярно течению металла в интервале значений среднего арифметического отклонения профиля 2 й Ra < 6 мкм (полученной точением) без применения смазки;

определена рациональная форма поперечного сечения внедряемого штампа, представляющая собой односторонний клин, позволяющая перемещать металл в заданном направлении при восстановлении деталей кольцеобразной формы;

получены уравнения регрессии для определения размеров очага ПД при восстановлении кольцевых деталей обработкой давлением в зависимости от геометрических характеристик гравюры штампа;

разработаны способы восстановления ресурса кольцевых деталей, заключающиеся в создании зон затрудненной деформации в направлении неизношеиных конструктивных элементов детали и внедрении ДЭ штампа, перемещающего металл в сторону изношенной поверхности.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

разработаны конструкции штампов для восстановления деталей кольцеобразной формы изношенных по внутренней или наружной образующей поверхности, заявка на патент № 99111910/02 (012227) от 15.06.99;

создана САПР расчета формы и размеров рабочих элементов штампа и энергосиловых параметров процесса восстановления кольцеобразных деталей.

Новую технологию планируется внедрить в фирмах «КамАЗ техобслуживание», «Агрегат-сервис», «РМД» с ожидаемым экономическим эффектом от восстановления одной детали порядка 350 рублей в ценах января 2000 года.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на шести Международных, Всероссийских и региональных конференциях.

Публикации. Основные результаты опубликованы в десяти научных трудах, которые включены в список литературы.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы и приложения, занимает 202 страницы и включает 53 рисунка, 10 таблиц, список литературы содержит 161 источник.