автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Особенности деформированного натяжения неравномерножестких деталей из чугуна

КІРОВОГРАДСЬКИЙ ШСТИТУТ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО МАШИНОБУДУВАННЯ

од_____________________________________

ЛОПАТЕНКО СЕРГІЙ ГАРНОЛЬДОВИЧ

УДК 621.919

ОСОБЛИВОСТІ ДЕФОРМУЮЧОГО ПРОТЯГУВАННЯ НЕРІВНОЖОРСТКИХ ДЕТАЛЕЙ З ЧАВУНУ

Спеціальність 05.03.01 «Процеси механічної обробки, верстати та інструменти»

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Кіровоград - 1998

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті надтвердих матеріалів ім. В.М.Бакуля, НАН України, м. Київ.

Науковий керівник - заслужений діяч науки та техніки України, доктор технічних наук, професор Розенберг Олег Олександрович, Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М.Бакуля НАН України, завідуючий відділом №20.

Науковий консультант - кандидат технічних наук, доцент Чернявський Олександр Васильович, Кіровоградський інститут сільськогосподарського машинобудування, завідуючий кафедрою «Металорізальні верстати та системи».

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, старший науковий співробітник Молодик Микола Володимирович, Інститут технічного сервісу УААН, м. Глеваха, Київська обл., заступник директора;

кандидат технічних наук, доцент Коровайченко Юрій Миколайович, Кіровоградський інститут сільськогосподарського машинобудування, докторант кафедри «Технологи машинобудування».

Провідна організація : Національний технічний Університет України «Київський політехнічний інститут, кафедра «Технології машинобудування», Міністерство освіти України, м. Київ.

Захист відбудеться « /•2 'і&гр&нМ 998р. о {О годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 23.073.01 в Кіровоградському інституті сільськогосподарського машинобудування за адресою: 316050, м.Кіровоград, просп. Правди, 70 А.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Кіровоградського інституту сільськогосподарського машинобудування за адресою: 316050, м.Кіровоград, просп. Правди, 70 А.

Автореферат розісланий « Ю» 1998р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

Каліч В.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

_ -------Актуальність проблеми. Науково-технічний прогрес будь-----------

якої держави в значній мірі залежить від рівня розвитку мегалооброолювальної промисловості. Для підвищення її ефективності необхідна розробка та впровадження у виробництво нових ресурсо- та енергозберігаючих технологій. Одним з напрямків вирішення даної проблеми є впровадження технологічних процесів, які містять в собі операцію деформуючого протягування, що у порівнянні з традиційними процесами обробки дозволяє значно підвищити якість та знизити собівартість виробу.

Означений процес добре себе зарекомендував при обробці пластичних матеріалів. Однак при обробці малопластйчних матеріалів процес широкого розповсюдження не отримав із-за недостатньої кількості досліджень у цьому напрямку.

Крім того, велика частина деталей, що виробляються з чавуну, є корпусними, які мають складну зовнішню форму, що суттєво впливає на якість виробу при пластичній обробці. Тому визначення можливості застосування процесу деформуючого протягування для обробки нерівножорстких деталей з малопластичних матеріалів є актуальною задачею.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами та темами. Робота виконана у відповідності з планами науково-дослідних робіт відділу №20 1НМ НАН України, а також угодою з підприємством «Гідросила» від 27.11.92 г. «Розробка технології, інструменту та пристроїв для обробки корпуса заднього колесного гальмового циліндра 2101 - 502046 методом холодного пластичного деформування».

Мета роботи - підвищення ефективності обробки отворів нерівножорстких деталей з чавуну деформуючим протягуванням на підставі дослідження механіки взаємодії інструменту з виробом.

Задачі дослідження.

1. Встановлення межі пластичного деформування чавунів в процесі деформуючого протягування.

2. Вивчення закономірності деформуючого протягування нерівножорстких деталей з чавуну.

3. Оцінка впливу параметрів деформуючого протягування на геометричні характеристики та напружено-деформований стан обробленої поверхні.

4. Розробка практичних рекомендацій по вибору раціональних параметрів процесу деформуючого протягування нерівножорстких деталей з чавуну.

5. Розробка конструкції інструменту для практичного застосування у промисловості та проведення його випробувань.

Наукова новизна. Запропоновано використання елементів теорії пластичності для характеристики якості поверхні при деформуючому протягуванні з позиції оцінки її ресурсу пластичності. Запропоновано критерій оцінки якості поверхневого шару по його ресурсу використаної пластичності, що особливо важливо для оцінки працездатності деталей з малопластичних матеріалів. Для різних марок чавунів отримані криві текучесті, діаграми пластичності та шляхи деформування матеріалу поверхневого шару. Запропоновано енергетичний критерій для оцінки граничної деформації матеріалу з врахуванням особливостей процесу протягування, а також підхід до врахування впливу пружних радіальних деформацій стінок деталі на якість обробки.

Практична цінність одержаних результатів.

1. Запропоновано критерій оцінки якості поверхні, обробленої деформуючим протягуванням, з позиції її ресурсу пластичності, що дозволяє прогнозувати працездатність виробу.

2. Запропоновано критерій оцінки деталей по їх радіальній жорсткості, що дозволяє при проектуванні нових технологічних процесів значно скоротити кількість випробувань, а при обробці матеріалів, що використовувалися раніше - взагалі від них відмовитися.

3. Запропоновано параметр для оцінки різностінності деталі, що дозволить визначити допустимий сумарний натяг обробки для заданої точності форми обробленого отвору.

4. На підставі проведених досліджень розроблені практичні рекомендації щодо впровадження деформуючого протягування в процесах обробки нерівножорстких деталей з чавуну.

5г Розроблений процес-пройшов виробничі випробування в умовах АТ«Гідросила» та МП «Каліта» (м. Кіровоград) при обробці основного отвору корпуса заднього гальмового циліндра автомобілів моделі «ВАЗ».

Апробація роботи. Основні результати роботи доповідалися на міжнародній науково-технічній конференції «Вдосконалення та розвиток фінішної та поверхневої пластичної обробки деталей» (Вінниця, 1992р.), на 36-й науково-технічній конференції професорсько-викладацького складу, співробітників та студентів Вінницького державного технічного університету (Вінниця, 1997р.), на науковому семінарі відділу «Обробка матеріалів різанням та холодним пластичним деформуванням» ІНМ НАН України (Київ, 1998р.), на науковому семінарі кафедри «Металорізальні верстати та системи» Кіровоградського інституту сільськогосподарського

машинобудування (Кіровоград, 1998р.).

Публікації. По темі дисертації опубліковано 6 робіт, в т.ч. 4 етапі та 2 позитивних рішення по патентах України на винахід.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, шести розділів та основних висновків загальним обсягом 104 сторінки машинописного тексту, 10 таблиць, 63 рисунків та 119 н ай м єну ван ь бібл і о графії.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовується актуальність дисертаційної роботи, встановлена мета та сформульовані задачі дослідження.

В першому розділі проведено аналітичний огляд літературних джерел з питань, пов'язаних з обробкою чавуну деформуючим протягуванням в цілому та обробці нерівножорстких деталей зокрема. Виявлена можливість пластичної обробки матеріалів з обмеженим ресурсом пластичності, до яких відноситься чавун. Для цього необхідно створення умов, близьких до всебічного стиску, що

забезпечується прн деформуючим протягуванням в зоні контакту інструменту з обробляємою поверхнею.

Однім з факторів, що накладають обмеження при деформуючим протягуванні, є ресурс пластичності матеріалу. Тому, проведено огляд критеріїв деформування та зроблено аналіз можливості їх використання для оцінки ресурсу пластичності матеріалів при деформуючому протягуванні.

Огляд прикладів обробки деформуючим протягуванням деталей з змінною товщиною стінки показав, що умови їх обробки не визначені і дається лише єдина загальна рекомендація - проводити обробку з малими номінальними натягами.

В кінці першого розділу сформульовані основні напрямки досліджень, що виходять з поставленої у вступі задачі.

В другому розділі розроблена методика оцінки якості поверхні з позиції її ресурсу пластичності. Для цього одержали подальший розвиток існуючі критерії: енергетичний та деформаційний, з урахуванням умов деформуючого протягування. Розроблена методика визначення граничних деформацій при стиску малопластичних матеріалів, а також отримані криві текучесті різних марок чавуну. Описано використання існуючих методик визначення тиску з зоні контакту, довжини зони контакту, сили протягування та коефіцієнту тертя стосовно досліджень даної роботи. Запропонована методика оцінки впливу радіальної жорсткості деталей на якість обробки. Проведена статистична обробка експериментальних даних.

В третьому розділі досліджено напружено- деформований стан поверхневого шару матеріалу, який обробленоо деформуючим протягуванням. За показник, що оцінює такий стан, обрано використаний ресурс пластичності матеріалу.

Розрахунки виконані на підставі залежності якості обробленої поверхні від ступеня використання ресурсу пластичності, що визначається параметрами процесу (найбільший вплив виявляє кут а робочого конуса деформуючого елементу). За міру пластичності прийнята накопичена пластична деформація (параметр Одквіста).

Р

0

де єи- інтенсивність швидкостей деформацій;

І;,, - час деформування до руйнування.

Ступінь використання запасу пластичності оцінювали критерієм Деля- Огородникова - Нахайчука_________________________

СІГ[

ссатод----------

<іеи

ш Ґ/1 * ч еи ае"сіе

Ч* = (1 + аап^---------------------)—55------------

П Р 1 _і_ ГЧ ГЛ ^ Г

ёг!

де 1+аагсі&

[ер(л)] ^

де ті - показник напруженого стану.

По результатах випробування матеріалу в умовах простого навантажування, отримана його діаграма пластичності ер(г)), що

характеризує залежність пластичності від виду напруженого стану та є його механічною характеристикою. Для її побудови проведені випробування чавунів на розтяг, стиск та кручення.

Аналіз отриманих результатів (рис. 1)свідчить про те, що із зростанням кута а інтенсивність накопичування пошкоджень збільшується та відбувається більш інтенсивне зниження ресурсу пластичності. На приклад, при а =8° є руйнування в шарі, що дефор-

О і £

Рис. 1. Діаграми пластичності чавунів з шляхами деформування матеріалу у небезпечній зоні

мується при 'і'>1. З рис. 1 слідує, що із збільшенням (X жорсткість

схеми напруженого стану збільшується, тому при необхідності збереження спроможності матеріалу до пластичного деформування

рекомендується застосовувати інструмент з мінімальними кутами (а =2-4°) робочого конусу деформуючих елементів.

Таб. 1. Ступінь використання ресурсу пластичності

а, град 2 4 8

СЧ12 1,08 1,26 2,09

СЧ20 0,7 0,75 1,43

КЧЗЗ 0,426 0,444 0,575

СЧ25 0,342 0,358 0,424

ан=0,06мм, Еа„=0,24мм

Експериментальні дослідження підтверджують отриманий результат.

Спільний аналіз діаграм пластичності різних марок чавунів з шляхами деформування матеріалу небезпечної (контактної) зони дозволив простежити динаміку зміни залишкового ресурсу пластичності та визначити граничні умови їхньої обробки. Перевагою запропонованого критерію є незалежність шляхів деформування від обробляємого матеріалу, що дозволяє для інших матеріалів визначати допустимі значення геометричних параметрів інструменту на підставі граничних значень деформації на стиск, кручення та розтяг.

Проведено дослідження зміни ресурсу пластичності матеріалу при деформуючому протягуванні з використанням енергетичного критерію, основаного на обчисленні питомої роботи пластичної деформації (рис. 2., таб. 2), що дозволяє отримати більш точні результати в межах малих пластичних деформацій.

А = |ст„<Іе0,

о

де а у - компоненти тензора напружень;

Є у - компоненти тензора деформацій.

Єдиним недоліком енергетичного критерію є те, що шляхи деформування А(г|) в координатах А-Г| залежать від матеріалу, в

’’ой час, як в координатах Єи — Г) вони визначаються лише кінематикою процесу. В цілому, можна рекомендувати використання

X яо

/а ' <

о \ о4; с

~ґ а у &

Рис. 2. Діаграма пластичності матеріалу СЧ20, яка отримана з використанням енергетичного критерію; о- а=2°, V- а=4°, П- а=8°.

Таблиця 2. Результати розрахунків використаного ресурсу пластичності за енергетичним критерієм

а = 2° а = 4° Р І1 00 о

їа„ Ч А МДж м3 4у П д> МДж м3 4у П А, МДж м3

0,06 0,41 0,72 0,2 0,4 0,75 0,21 0,74 2 0,78 0,26

0,12 -0,011 2,29 0,4 0,04 3,12 0,46 0,38 2,14 0,48

0,18 -0,034~1 4,84 • 0,54 0 5,346 0,64 0,65 5,28 0,87

0,24 -0,0052 8,99 0,86 0,07 7,246 0,8 0,5 9,01 1,35

деформаційного критерію для попередньої оцінки спроможності

матеріалу до обробки деформуючим протягуванням, а також для оцінки зміни ресурсу пластичності в період обробки. При

необхідності одержання більш точних результатів рекомендуємся використовувати енергетичний критерій.

Рис. 3. Залежність сумарної пластичної деформації від параметру жорсткості; о — 2а =0,12 мм;П — 2а =0,18 мм; V— 2а =0,24 мм.

Я і мкм

Ф

СІ N.

Рис. 4. Залежність шорсткості поверхні від параметру жорсткості; о - 2а =0,12 мм; □- 2а =0,18 мм.

Рис. 5. Залежність сили протягування від параметру жорсткості, о - 2а=0,12 мм; □ - 2а=0,18 мм; V- 2а=0,24 мм.

%'ГПс

1$

і

05 ~

о

о

в Л>

6

Рис. 6. Залежність контактного тиску від параметру жорсткості, о - Еа=0,12 мм; □ - £а~0,18 мм; V- £а=0,24 мм.

В четвертому розділі зроблено аналіз експериментальних даних, що дозволив отримати закономірності обробки чавунів деформуючим протягуванням, а саме отримати інформацію про вплив геометричних параметрів інструменту на фактори процесу обробки (силу протягування, контактний тиск, шорсткість поверхні та точність форми отвору).

Розглянуте питання про розподіл контактних навантажень по періметру отвору нерівножорсткої в радіальному напрямку деталі. За показник такого розподілу прийняті довжина контакту інструменту з обробляємою поверхнею та її шорсткість. Аналіз отриманих результатів заміру цих величин на протилежних сторонах отвору дозволяє стверджувати, що напруги у поверхневому шарі по періметру отвору деталі перемінної жорсткості постійні.

В п'ятому розділі представлені розрахункові методи оцінки впливу радіальної жорсткості деталей на якість обробки. Запропонована класифікація деталей по їх радіальній жорсткості. В основу розрахунку покладена формула Ляме для визначення переміщень у товстостінному циліндрі, навантаженому рівномірно розподіленим внутрішнім та зовнішнім тиском. Виходячи з умов деформуючого протягування ця залежність має вигляд:

де (і - коефіцієнт Пуасона; Е- модуль пружності, МПа; г, - радіус отвору, мм; г - радіус з центру отвору, на якому визначається переміщення, мм; Г2п- перемінний зовнішній радіус нерівножорсткої втулки, мм.

Літературний огляд дозволив підтвердити правомірність використання формули Ляме у даному випадку. Зазначається, що при роздачі нескінченної товстостінної труби із зміцнюємого матеріалу внутрішнім тиском на вузькій кільцевій поверхні, що рухається вздовж труби, спостерігаються ті ж явища, що й в плоскому кільці з ідеально пластичного матеріалу, навантаженому рівномірно розподіленим тиском. Перший випадок описує взаємодію деформуючого елементу, з обробляємою поверхнею, а другий -елементарний перетин нескінченного циліндра, навантаженого рівномірно розподіленим тиском.

На підставі (1) отримана величина - параметр жорсткості, що характеризує вплив стінки довільної по перимерту конфігурації на умови процесу протягування.

Ця, залежність універсальна для деталей перемінної жорсткості стінки.

На рис. З, 4, 5 та 6 наведені залежності сили протягування, контактного тиску, шорсткості поверхні та накопиченої пластичної деформації при обробці з сумарними номінальними натягами £ан=0,12 мм,Еан=0,18 мм,Еан=0,24 мм. Спільне використання рис. З, 4, 5, 6 та 7 дозволяє для деталей будь-якої конфігурації підібрати сумарний номінальний натяг для заданої якості обробки.

Для оцінки впливу перемінної товщини стінки деталі на точність обробленого отвору пропонується використовувати параметр нерівножорсткості, отриманий експериментально. Він

дозволяє з достатньою точністю характеризувати ступінь

нерівножорсткості деталей. _ _ . ______________________

-----По його значенню та по допустимому відхиленню форми

отвору визначається допустимий сумарний натяг, використовуючи дані, наведені на рис. 7, які відображають взаємозв'язок ступеня нерівножорсткості та сумарного натягу при різних значеннях точності форми отвору (0.01; 0.02; 0.03 мм). В кінці розділу запропанонано рекомендації щодо використання отриманих результатів при призначенні режимів протягування.

В шостому розділі розроблені рекомендації щодо вибору геометрії протяжки для обробки нерівножорстких деталей з чавуну з урахуванням усіх результатів роботи. Також пропонується алгоритм проектування конструкції деформуючої протяжки. Представлені результати дослідницько- виробничіх випробувань, виготовленного за розрахунками по данному алгоритму, інструменту на прикладі обробки основного отвору заднього гальмового циліндра автомобілів моделі ВАЗ.

Рис. 7. Залежність допустимого сумарного номінального натягу від параметру нерівножорсткості; о - А =0,01 мм, V- Д =0,02 мм, □-А=Ч),03мм.

Технологічний процес обробки основного отвору у корпусі гальмового циліндра автомобілів моделі ВАЗ пройшов виробничі випробування на Кіровоградському заводі «Гідросила». Впровадження деформуючого протягування як фінішної операції дозволить отримати річний економічний ефект у розмірі 36.65 тис. гривень на 100 тис. деталей, при цьому підвищити продуктивність у 3.7 раза та знизити витрати енергії у 4.7 раз.

основш висновки

1. Розвинуті теоретичні положення можливості обробки чавунів холодним пластичним деформуванням з урахуванням використаного ресурсу пластичності деформуємого металу:

- отримано криві текучесті чавунів по результатах осадки зразків в умовах простого напруженого стану;

- досліджено напружено- деформований стан матеріалу в зоні обробки на підставі оцінки інтенсивності напружень та деформацій по розподілу твердості;

- отримано діаграми пластичності чавунів на підставі випробовування їх в умовах простого напруженого стану та з використанням рівняння апроксимації;

- отримано шляхи деформування матеріалу контактної (небезпечної) зони;

- визначено оптимальні параметри інструменту для чистової обробки чавуну, які визначаються розміром залишкового ресурсу пластичності обробляємого матеріалу.

2. Встановлені границі доцільної зміни геометричних параметрів інструменту при обробці малопластичних матеріалів, деформація яких здійснюється лише на величину тонкого поверхневого шару. Встановлено, що варіювання величиною кута робочого конусу деформуючого елементу є найбільш ефективним засоб впливу на процес деформування. Встановлено, що оптимальним, з точки зору накопичення поверхнею мінімальних пошкоджень, є кут а =2°.

3. Показана доцільність застосування енергетичного критерію для оцінки використаного ресурсу пластичності матеріалу поверхневого шару, в основу якого покладена гіпотеза про залежність роботи пластичної деформації від виду напруженого стану та історії навантаження.

4. Встановлено, що питома робота пластичної деформації поверхневого шару залежить від шляху деформування. Ця робота мінімальна при обробці деформуючими елементами, з величинами кута робочого конуса а =4-6°.

5. Запропоновап метод оцінки впливу діаметру обробляємого отвору, товщини стінки деталі та механічних властивостей обробляємого матеріалу на силові характеристики процесу.

6. Визначено взаємозв'язок вхідної величин зміщення обробляємого отвору відносно вісі деталі та викривлення його форми при заданому сумарному натязі, що дозволяє визначити допустиму величину натягу для отримання отвору з заданою точністю форми.

7. На підставі результатів дослідження розроблені практичні рекомендації що до застосування процесу деформуючого протягування при обробці нерівножорстких деталей з чавуну.

8. Вдосконалено технологічний процес обробки отворів у корпусних деталях завдяки використанню як фінішної операції деформуючого протягування. Використана на Кіровоградському заводі «Гідросила» при виготовленні гальмових циліндрів автомобілів моделі ВАЗ нова технологія дозволяє зменшити витрати енергії у 4.7 раза та підвищити продуктивність у 3.7 раза.

ПУБЛІКАЦІЇ

Основні положення дисертації опубліковано у наступних роботах:

1. Сівак І. О., Лопатенко С. Г. Особливості осадки високих циліндричних зразків// Підвищення технічного рівня сільськогосподарського виробництва та машинобудування.- Збірка наукових робіт.

- Кіровоград: КІСМ, 1996. - С. 81 - 82. (Запропоновано підхід, що дозволив підвищити точність при визначенні напружень та деформацій малопластичних матеріалів. Доля здобувача складає 50 %.)

2. Чернявський О. В., Лопатенко С. Г. Особливості обробки отворів у нерівножорстких деталях з чавуну засобами холодного пластичного деформування // Підвищення технічного рівня сільськогосподарського виробництва та машинобудування. - Збірка наукових робіт. - Кіровоград: КІСМ, 1996. - С. 10 - 15. (Запропонована методика оцінки впливу форми деталі на якість обробки. Доля здобувача складає 50 %.)

3. Чернявський О. В., Лопатенко С. Г„ Возний В. В. До питання розподілу радіальних напружень та деформацій при деформуючому протягуванні деталей з перемінною товщиною стінки// Підвищення

технічного рівня сільськогосподарського виробництва та машинобудування. - Збірка наукових робіт. -Кіровоград: КІСМ, 1996. - С. 122 -124. (Виконано аналіз розподілу напружень при обробці деталей з перемінною товщиною стінки. Доля здобувача складає ЗО %.)

4. Чернявський О. В., Сівак І. О., Лопатенко С. Г. Визначення межи застосування процесу деформуючого протягування при обробці чавуну //Підвищення технічного рівня сільськогосподарського виробництва та машинобудування. - Збірка наукових робіт. -Кіровоград: КІСМ, 1996. - С. 82 - 85. (Запропоновано оцінювати якість обробленої поверхні з позиції її ресурсу пластичності. Доля здобувача складає ЗО %.)

АНОТАЦІЯ

Лопатенко Сергій Гарнольдович. Особливості деформуючого протягування нерівножорстких деталей з чавуну. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук із спеціальності 05.03.01 - «Процеси механічної обробки, верстати та інструменти» Кіровоградський інститут сільськогосподарського машинобудування, Кіровоград, 1998р.

Дисертація присвячена вирішенню проблеми підвищення ефективності обробки деталей з перемінною товщиною стінки з чавуну деформуючим протягуванням, шляхом оцінки впливу пружних переміщень стінок деталі на якість обробки, а також оцінки змінення ресурсу пластичності матеріалу обробляємої поверхні в процесі обробки.

Розвинуті теоретичні положення можливості обробки чавунів холодним пластичним деформуванням, отримані криві текучесті чавунів, досліджено напружено- деформований стан матеріалу в зоні обробки, отримані діаграми пластичності та шляхи деформування матеріалу контактної зони, визначені оптимальні параметри інструменту для чистової обробки чавунів.

Визначені параметри, що дозволють оцінити вплив матеріалу та форми деталі на якість обробки.

На підставі результатів досліджень запропоновані рекомендації щодо використання деформуючого протягування для обробки нерівножорстких деталей з чавуну, а також розроблено деформуючий інструмент.

Ключов! слова: деформуюче протягування, нер1вножорстта

детали обробка чавуну, ресурс пластичности, напружено-_________________

-Деформований-стан,кут робочого"конуса, контактний тиск, сила протягування, довжина контакту, точшсть форми.

АННОТАЦИЯ

Лопатенко Сергей Гарнольдович. Особенности деформирующего протягивания неравножестких деталей из чугуна. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.01 - «Процессы

механической обработки, станки и инструменты» Кировоградский институт сельскохозяйственного машиностроения, Кировоград,

1998г.

Диссертация посвящена решению проблемы повышения эффективности обработки деталей с переменной толщиной стенки из чугуна деформирующим протягиванием, путем оценки влияния упругих перемещений стенок детали на качество обработки, а также оценки изменения ресурса пластичности материала обрабатываемой поверхности в процессе деформирующего протягивания.

Развиты теоретические положения возможности обработки чугунов холодным ступенчатым пластическим деформированием, получены кривые течения чугунов, исследовано напряженно-деформированное состояние материала в зоне обработки, получены диаграммы пластичности и пути деформирования материала контактной зоны, определены оптимальные параметры инструмента для чистовой обработки чугунов.

Определены параметры, позволяющие оценить влияние материала и формы детали на качество обработки.

На основании результатов исследований предложены рекомендации по использованию деформирующего протягивания для обработки неравножестких деталей из чугуна, а также разработан и апробирован деформирующий инструмент.

Ключевые слова: деформирующее протягивание, неравножесткие детали, обработка чугуна, ресурс пластичности, напряженно-деформированное состояние, угол рабочего конуса, контактные давления, сила протягивания, длина контакта, точность формы.

THE SUMMARY

Sergey Lopatenko. Features of the deforming broaching of irregular stiffness cast iron parts. - Manuscript.

The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05.03.01 - " Processes of machining, machine tools and tools " the Kirovograd institute of agricultural mechanical engineering, Kirovograd, 1998a.

The dissertation is devoted to the decision of a problem of increase of efficiency of processing of details with variable thickness of a wall of cast iron by deforming broaching, by an estimation of influence of elastic movings of walls of a detail on quality of processing, and also estimation of change of a resource of plasticity of a material of a processable surface in process deforming broaching.

The theoretical rules of an opportunity of processing cold step plastic deforming of cast iron are advanced, the curve currents of cast iron are received. The pressure deformed condition of a material in a zone of processing, is investigated the diagrams of plasticity and way of deforming of a contact zone material are received, the optimum parameters of the tool for finish processing cast iron are determined.

The parameters allowing to estimate influence of a material and the form a detail on quality of processing are determined.

On the basis of results of researches the recommendations for use of deforming broaching for processing of irregular stiffness cast iron parts are offered, and also the deforming tool is developed and approbated.

Key words: deforming broaching, a detail of different stiffness, processing of nast iron, resource of plasticity, the pressure deformed condition, comer of a working cone, contact pressure, force of broaching, length of contact, accuracy of the form.