Введение к работе
Актуальность работы. Корпусные осесимметричные изделия с высокими прочностными характеристиками материата являются как распространенными элементами систем точного машиностроения, так и изделиями самостоятельного назначения. Корпусные элементы систем точного машиностроения эксплуатируются, как правило, а жестких режимах и испытывают интенсивные нагрузкиj тепловые воздействия, высокие скорости деформации. Большая роль в технологическом обеспечении конструктивных параметров и заданных характеристик материала корпусных изделий принадлежит процессам холодной объемной штамповки (ХОШ). Использование для формообразования изделий процессов 'ХОШ позволяет получать высокие механические свойства и малодефектную структуру их материала.
Известные экспериментальные данные показали, что динамическая прочность корпусных элементов изделий существенно зависит не только от механических, но и от структурных характеристик поврежденности материала микродефектами. Поэтому повышение эксплуатационных характеристик изделий динамического действия связано с надежным технологическим прогнозированием как механических, так и характеристик поврежденности микродефектами их материала.
Обзор существующих подходов к проектированию новых и совершенствованию существующих технологий изготовления корпусных изделий показал, что они основываются на существующем опыте производства аналогичных деталей о учетом механических свойств обрабатываемых материалов и требует значительного объема работ по разработке и внедре-нию технологии -'и проведению эксплуатационных испытаний. В связи с этим актуальное значение приобретают методы проектирования технологии изготовления изделий с надежным прогнозированием их эксплуатационных характеристик. Поэтому решаемая научная задача совершенствования технологии холодного деформирования корпусных осесимметричных изделий с высокими прочностными характеристиками является актуальной.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с Российской научно-технической программой "Ресурсосберегающие технологии машиностроения" и госбюджетной темой 05-95 Тульского государственного университета.
Цель" работы. Совершенствование технологии изготовления корпусных осесимметричных изделий с высокими прочностными характеристиками на
базе процессов ХОШ, направленное ка достижение их надежных эксплуатационных характеристик.
Метод исследования. Для достижения поставленной цели использовались теория пластического течения металла, кинетические модели пов-режденностн деформируемых металлов, численные методы решения систем дифференциальных уравнений в частных производных,' систематизированные экспериментальные данные по механическим й структурным характеристикам деформируемых материалов и база данных по существующим технологиям изготовления изделий.
АВТОР зяпгитгяат;
1.' Результаты теоретичаского анализа процессов ХОШ с прогнозированием механических и структурных характеристик деформируемого материала.
-
Результаты экспериментального исследования свойств исходных материалов в состоянии поставки.'
-
Технологические рекомендации и результаты проектирования и внедрения технологии ХОШ корпусов с профилированной донной частью.
Научная новизна.
-
Предложен вариант модели микроразрушения деформируемого материала с учетом кинетики образования и роста полостных дефектов.
-
С использованием системы критериальных технологических, параметров получено новое решение задачи холодней объемной штамповки корпусных ссесимметричных изделий с профилированной донной частью для задаваемых эксплуатационных характеристик.
-
На базе изученных процессов ХОШ спроектирована и внедрена усовершенствованная технология изготовления корпуса с профилированной донной частью.
Практическая ценность и реализация работы.
Результаты анализа технологического процесса изготовления корпусных изделий на базе операций ХОШ дают возможность более обоснованно Еыбирать технологические параметры и надежно прогнозировать их прочностные характеристики. Разработанная усовершенствованная методика позволяет проектировать технологию изготовления корпусных изделий большой номенклатуры из малоуглеродистых и низколегированных сталей. Показана возможность реализации более оптимальных условий деформирования, по сравнению с другими известными технологиями, с точки зрения рационального использования пластических сеойсте обрабатываемых материалов и обеспечения высоких эксплуатационных характеристик гото-
ЕЫХ ИЗДЄЛИИ.
Разработана и внедрена технология ХОШ корпусов с профилированной донкой частью. Опыт внедрения показал, что надежное прогнозирование эксплуатационных характеристик позволяет значительно сократить объем работ по отладке технологии и проведению дорогостоящих эксплуатационных испытаний.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований доложены на научно-технических конференциях Тульского государственного университета (г.Тула,1995-1999г.г.), научно-техническом семинаре по проблемам технологии (г.Тула,1998г.). По материалам диссертационной работы опубликовано 4 работы.
Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников из 108 наименований, приложения и содержит 95 страниц основного машинописного текста, 53 иллюстрации, 6 таблиц. Общий объем работы 1Є4 страницы.