автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Управление технологическими остаточными напряжениями при охватывающем деформировании маложестких валов

На правах рукописи

КЛИМОВА ЛАРИСА ГЕНРИХОВНА

УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ОСТАТОЧНЫМИ НАПРЯЖЕНИЯМИ ПРИ ОХВАТЫВАЮЩЕМ ДЕФОРМИРОВАНИИ МАЛОЖЕСТКИХ ВАЛОВ

Специальность: 05.02.08. - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иркутск, 2006

Работа выполнена на кафедре машиностроительных технологий и материалов Иркутского государственного технического университета

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Зайдес С. А.

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Каргапольцев С.К.

кандидат технических наук, доцент Ключников С.И.

Ведущее предприятие

ОАО «ИркутскНИИХиммаш»

Защита состоится 11 мая 2006 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.073.02 Иркутского государственного технического университета по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного технического университета.

Автореферат разослан 8 апреля 2006 г.

А

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор

В.М. Салов

2.008 А

^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. При изготовлении длинномерных деталей типа валов, осей и штанг, в качестве заготовок широко используется калиброванный металл. Холоднотянутые прутки обладают рядом технологических достоинств: высокая точность и стабильность диаметрального размера по длине заготовки, высокое качество поверхности, а также - повышенные, по сравнению с горячекатаными заготовками, прочностные свойства металла.

Использование холоднотянутого проката при изготовлении маложестких валов позволяет существенно снизить объем стружкообразующих операций. Сохраняя высококачественную поверхность калиброванного металла, механической обработке подвергают, как правило, только небольшие участки заготовки. Так, при изготовлении трансмиссионных валов артезианских насосов резьбу нарезают на концах калиброванной заготовки. В осях станка для резки бумаги и в осях коробчатого конвейера, цапфы протачивают также только на концах заготовки.

Несмотря на ряд достоинств калиброванный металл не нашел в настоящее время должного применения в технологии машиностроения. При обработке, хранении и сборке маложестких деталей возникают искривления. Основной причиной нарушения прямолинейности маложестких деталей являются остаточные напряжения, формирующиеся на стадии холодной обработки металлов давлением. Поскольку при нарушении равновесия остаточных напряжений происходит искажение формы маложестких изделий, то их наличие в заготовках деталей машин, с точки зрения стабильности формы изделий, расценивается как отрицательный фактор. Поэтому разработка технологии снижения остаточных напряжений в маложестких цилиндрических заготовках при сохранении механических характеристик и качества исходного металла является актуальной задачей.

Цель работы - создание математической модели и экспериментальной базы для управления технологическими остаточными напряжениями при охватывающем поверхностном пластическом деформировании (ПЦЦ) маложестких валов.

Методы исследования. Для достижения поставленной цели в теоретических исследованиях использованы основные положения технологии обработки ППД, теория упругости, деформационная теория пластичности. Экспериментальные исследования проведены по стандартным и оригинальным методикам в лабораторных условиях. Для обработки экспериментальных данных применены методы математической статистики. Достоверность предложенных теоретических зависимостей и практических рекомендаций подтверждена анализом экспериментальных данных.

Научная новизна.

1. Разработан аналитический метод расчета остаточных напряжений в цилиндрических деталях, упрочненных охватывающим деформированием. Его основу составляют теорема Генки о разгрузке и модель процесса деформирова-

ния, учитывающая упругопластическ)

^ШШ» в конической и

БИБЛИОТЕКА | С.Петерб;

оэ я».

цилиндрической частях рабочей матрицы.

2 Выявлена закономерность формирования пластически деформированного слоя в зависимости от основных параметров охватывающего упрочнения

3. По результатам теоретического расчета и экспериментальным данным получены параметры охватывающего ППД, позволяющие полностью снять остаточные напряжения растяжения в поверхностных слоях изделия.

4. Установлено, что охватывающее ППД можно эффективно использовать для выравнивания остаточных напряжений, возникающих в результате поперечной правки упрочненных деталей.

5. Для определения остаточных напряжений в поверхностных слоях изделия разработан неразрушающий метод, основанный на анализе интерференционных картин при отражении монохроматического света от сферического отпечатка.

Практическая ценность. Определены остаточные напряжения в заготовках и деталях из калиброванной стали, упрочненных охватывающим деформированием. Разработана технология изготовления деталей из калиброванной стали с минимальным уровнем остаточных напряжений, позволяющая обеспечить геометрическую стабильность изделий, как при механической обработке, так и при хранении. Установлена возможность повышения изгибной жесткости цилиндрических деталей типа валов за счет увеличения глубины действия остаточных напряжений сжатия в периферийных слоях детали.

Автор защищает:

• Математический аппарат для аналитического расчета остаточных напряжений при охватывающем деформировании цилиндрических деталей

• Методику неразрушающего способа определения остаточных напряжений, основанную на регистрации оптических волн от пластического отпечатка.

• Результаты исследования остаточных напряжений в изделиях, упрочненных охватывающим деформированием.

• Способ повышения геометрической стабильности маложестких валов из калиброванной стали.

Реализация работы. Результаты работы апробированы на ОАО «ПО Усольмаш» (г. Усолье-Сибирское) при изготовлении осей чешуйчатого элеватора и коробчатого конвейера. Разработанная технология позволяет повысить качество осей, а за счет сокращения производственных затрат годовой экономический эффект составляет 195 300 рублей.

Апробация работы. Основные положения работы изложены и обсуждены на V Международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин», Омск, 2004; 2-ой межрегиональной научно-практической конференции «Технические науки, технологии и экономика», Чита, 2002; региональной научно-технической конференции «Перспективные технологии получения и обработки материалов», Иркутск, 2004-2006, межвузовской конференции «Механики XXI веку», Братск, 2006, а также на научно-технических семинарах кафедры машиностроительных технологий и материалов и объединенном заседании кафедр факультета технологий и компьютеризации машиностроения ИрГТУ.

Публикации. Результаты работы полностью отражены в 10 публикациях. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка из 133 наименований и приложений. Основной текст содержит 164 страницы, включая 69 рисунков и 6 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен литературный обзор теоретических и экспериментальных исследований остаточных- напряжений, на основании которого сформулированы цель и задачи работы.

Исследованием качества калиброванного металла занимались отечественные и зарубежные ученые: С.И. Губкин, Г.С. Гун, Г. Закс, Ю.И. Коковихин, А.Г. Медведев, О. Повельски, Н.И. Шефтель и другие. Выполненные исследования касались, в основном, изделий и проблем металлургического производства - изучение причин разрушения, растрескивания, искривления холодного проката. Свойства и поведение калиброванного металла на стадии машиностроительного производства рассмотрены весьма ограниченно. В частности, до сих пор остался открытым вопрос о повышении геометрической стабильности изделий из упрочненных заготовок.

В результате литературного обзора было установлено, что в изделиях из калиброванного металла возникают дефекты из-за остаточных напряжений, формирующихся на стадии заготовительного производства. Проблемой изучения остаточных напряжений занимались многие ученые: О. Бауэр, И. А. Биргер, Ф.Ф. Витман, JI.A. Гликман, К.К. Годерзиан, H.H. Давыденков, С.А. Зайдес, Г. Закс, Ю.И. Замащиков, С.К. Каргапольцев, И.А. Перлин, А.И. Промптов, О. Хейн и многие другие. В данной области к настоящему времени получены многие важные результаты. Усовершенствованы методики выполнения экспериментов, разработаны новые способы определения остаточных напряжений, получены аналитические зависимости для определения напряжений при условии простого нагружения. Однако вопрос о технологии изготовления деталей машин с минимальным уровнем остаточных напряжений до сих пор во многих случаях остается открытым.

С учетом изложенного была сформулирована цель диссертационной работы, для достижения которой потребовалось решить следующие задачи:

1. Создать аналитический метод расчета остаточных напряжений при охватывающем поверхностном пластическом деформировании маложестких цилиндрических деталей.

2. Экспериментально определить компоненты тензора остаточных напряжений и деформаций в упрочненных изделиях и сравнить полученные результаты с расчетными данными.

3. Разработать неразрушающий метод определения остаточных напряжений в деталях машин.

4. Исследовать влияние основных параметров охватывающего ППД на величину и характер распределения остаточных напряжений по сечению ци-

линдрических заготовок.

5. Предложить эффективную технологию, основанную на охватывающем ППД, для снижения остаточных напряжений и деформаций в длинномерных цилиндрических деталях типа валов.

6. Реализовать разработанные рекомендации по уменьшению искривления маложестких деталей в производственных условиях.

Во второй главе изложен аналитический подход к определению остаточных напряжений при охватывающем деформировании цилиндрических изделий.

Для расчета остаточных напряжений принята теорема о разгрузке А А. Ильюшина Использование этой теоремы основано на следующих допущениях- касательные напряжения равномерно распределены по длине очага деформации;

- упругие и пластические деформации достаточно малы, что позволяет применить геометрически линейную теорию деформаций;

- процесс охватывающей деформации является изотермическим. Деформирование цилиндрической заготовки через коническую матрицу

заменено процессом его радиального обжатия, а разгрузка моделируется одновременным снятием со всей контактной поверхности радиального напряжения

Сг. Предполагается, что разгрузка происходит во всем объеме тела и не сопровождается вторичными пластическими деформациями.

Рассматривая напряженное состояние заготовки под действием охватывающего давления 0ги осевого усилия деформирования Р (рис. 1), использовали уравнения равновесия в цилиндрической системе координат:

да( дх„ ог - а дхг, да, х„ .

+ +-- = О, —+ —- + — = 0, (1)

дт дх г дх дх г

где 0Г, 0Ф, <3£, Хп - радиальные, тангенциальные, осевые и касательные напряжения, соответственно.

В соответствии теоремой Генки - Ильюшина решение упругой задачи определено через функцию напряжений Лява (ф):

Э , __,2 д2ф, д . 1 дфч

дх дтг д! дх2

которая должна удовлетворять бигармоническому уравнению совместности деформаций:

,д2 \д д2 Л/Э2ф 19ф а2фч _2г7 2 л

дг тдг дх дг г дт дх

2

где V - коэффициент Пуассона; V - оператор Лапласа.

Рис. 1. Модель очага формоизменения при деформировании круглой заготовки через коническую матрицу

1

Представление напряжений в форме (2) тождественно удовлетворяют уравнениям равновесия (1). Функция Лява ф определена по методике С.П. Тимошенко и Дж. Гудьера в форме:

где р, А(к) - неизвестные коэффициенты и функция, для определения которых использованы граничные условия задачи; К - переменная интегрирования; 1о, II - модифицированные функции Бесселя соответственно нулевого и первого порядка.

Подстановка (4) в (2) приводит к следующим выражениям для напряжений:

ог = - Д(1 ~2у~ р)10 (кг) + (кг + р / кг)!} (кг)]к3£ (к) • вш кгск;

00

(4)

О

О

(5)

°ф = - Ж1 - 2у)!о (кг) - (р/ кг)1! (кг)]к3Г(к) 8Ш кг<1к;

О

л

ст2 = - |[(р + 2у - 4)10 (кг) - кг1( (кг)]к ^ (к) эт кгёк; о

00

Ххг = Я(Р + 2у-2)11(кг)-кг10(кг)]к3Г(к)со8К2;(1к.

о

В формулах (4) и (5) входят неизвестные функции Г(к) и коэффициент р. Для определения функции Я[к) использовано краевое условие для радиальных перемещений и(а) точек контура ЕАС (см. рис. 1).

U(a) =

О

ztga +

z >

do -di

0<z<

2tga dj-d2

2tga

(6)

0

-1 < z < 0:

z < -1.

Обозначение в формулах (6) соответствует рис. 1. Выражая радиальное перемещение и^а) точек контура ЕАС через напряжения (5) по формулам геометрически линейной теории деформации и положив в (5) Г=Го получим:

ио(а) = + [[-^-^(^-^(ка^адвткг-ак. (7)

Е

о

ка

Далее необходимо подобрать функцию f(K) так, чтобы выражения (7) и (6) тождественно совпали.

Величина коэффициента р определена из уравнения баланса сил, действующих на заготовку вдоль оси Z:

ГО Y ]

2 лг0 < }xrz (r0, z)dz + ¡[т^ (r0, z) cos a + ar (r0, z) sin a]dz ^ = F. (8)

ll о J

Решение упругопластической задачи определяется методом последовательных приближений, предложенным И.А. Ильюшиным и разработанным И.А. Биргером, причем в каждом приближении решается упругая задача, но при этом меняется величина модуля упругости Е и коэффициента Пуассона V.

В качестве обобщенной кривой деформирования материала принята линеаризованная кривая при растяжении. Условие пластичности использовано в форме Губера-Мизеса-Генки с учетом принципа Мазинга:

°¡ =7f АК -°г>2-°ф)2+6tg > c'y, (9)

где в качестве Оф, o'z, ст'г, Т^ рассматриваются суммы предварительно наведенных в теле остаточных напряжений и напряжений, представленных формулами (5), а Оу - удвоенный предел текучести материала.

Продолжая итерационный процесс до достижения требуемой точности,

8

получим искомые напряжения и величины Е* и V* в упругопластическом теле.

По найденным значениям упругих констант Е* и V* рассчитана эпюра ради*

альных напряжений ^г(го на контактной поверхности. Варьированием переменной в формулах (6) находится решение фиктивной упругой задачи в виде (5) при действительных значениях упругих констант Е и V, обеспечивающие

0 *

' заданное распределение контактных напряжений °г(г() ^ на поверхности заго-

| товки.

В соответствии с теоремой о разгрузке остаточные напряжения в упрочненных деталях определяются как разность упругопластических и фиктивных упругих напряжений. Представленный алгоритм расчета остаточных напряжений реализован в виде программного продукта, который позволяет рассчитывать напряженное состояние в очаге деформации и остаточные напряжения в готовых изделиях в зависимости от основных параметров технологического процесса - степени относительного обжатия и геометрии инструмента.

На рис. 2 показано распределение тангенциальных остаточных напряжений вдоль радиуса заготовки, а на рис.3 представлено влияние угла рабочего конуса матрицы на величину осевых и тангенциальных остаточных напряжений в поверхностных слоях заготовки (сталь 35, с!.= 30 мм).

Сопоставляя результаты аналитического расчета с данными экспериментальных исследований, установлено, что полученные аналитические зависимости дают достаточно удовлетворительную картину распределения остаточных напряжений. Так, относительные обжатия, при которых формируются максимальные значения остаточных напряжений сжатия, практически совпадают с данными экспериментов, а обжатия, при которых остаточные напряжения на поверхности равны нулю, - отличаются почти в 2 раза.

В третьей главе изложена методика экспериментального определения остаточных напряжений в цилиндрических телах типа валов.

Для определения остаточных напряжений в заготовках валов, был использован механический способ растачивания и обтачивания цилиндрических образцов. После удаления очередного концентрического слоя измеряли радиальные и осевые деформации цилиндра, по которым рассчитывали компоненты тензора остаточных напряжений по формулам:

(

1

V

о,. =

-V

Е

(А.-А}

1-у Е

(А и _а)

Фг+Убу) ( ал 1

Ан-А

1-у2 2А

ёА

(е<р+уеЛ

А„+А 2А

(10)

где с°,ст^,а

соответственно осевые, тангенциальные и радиальные остаточные напряжения; Е - модуль упругости первого рода; Ан - площадь, соответствующая наружному диаметру цилиндра; А - переменная площадь, соответствующая радиусу рассматриваемого слоя; £2,£ф - относительное изменение длины и наружного диаметра при расточке, о

100

250 200 150 100 50

а°,МПа

/

V

\ - —" л У

к

Г, мм

0

12

16 20 2(Х°

Рис. 2. Распределение тангенциальных остаточных напряжений вдоль радиуса заготовки (С> = 0,3 %; 1к = 4 мм)

Рис. 3. Влияние угла рабочего конуса матрицы на величину остаточных напряжений в поверхностных слоях

заготовки (С) = 0,8 %; 1К = 4 мм)

Остаточные напряжения в периферийных слоях цилиндрического прутка определяли по изменению осевых и тангенциальных деформаций на внутренней поверхности цилиндра при последовательном удалении наружных концентрических слоев металла.

Так как предварительная расточка нарушает равновесие остаточных напряжений, то по методике Г. Закса были определены специальные поправки на остаточные напряжения, снятые в наружных слоях предварительной расточкой.

Механическая обработка образцов может непосредственно влиять на нагрев металла и на изменение остаточных напряжений. Поэтому были определены условия резания, обеспечивающие минимальное искажение напряженного

состояния образцов. Эффективность режимов резания проверяли на отожженных образцах, не имеющих остаточных напряжений. Изменения размеров цилиндра, возникающие при удалении концентрических слоев, замеряли с точностью ±1 мкм. По зависимости «деформация - толщина удаленного слоя», рассчитывали компоненты тензора остаточных напряжений.

На основании статистической обработки результатов эксперимента определено необходимое количество удаляемых слоев для построения деформационных кривых и установлено оптимальное число замеров цилиндра после удаления очередного слоя металла. Опыты выполнены в основном на цилиндрических образцах из стали 35 диаметром 30 мм. Охватывающее деформирование выполняли при использовании твердосплавных матриц (ВК8) на гидравлической испытательной машине «Amsler».

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований остаточных напряжений и деформаций в упрочненных заготовках. Рассмотрено влияние на остаточные напряжения основных параметров технологического процесса: степени относительного обжатия, угла рабочего конуса и длины калибрующей части матрицы.

С помощью экспериментальных исследований были определены остаточные напряжения после больших пластических деформаций заготовок, после операции правки поперечным изгибом, после совмещения технологических операций, то есть тех случаев, когда воспользоваться предложенной математической моделью не представляется возможным.

Опыты подтвердили неоднозначное влияние степени относительного обжатия на величину остаточных напряжений. Выявлена область обжатий (рис.4), при которых в поверхностных слоях заготовки формируются остаточные напряжения сжатия или напряжения, близкие к нулю.

400 300 200 100 0 -100 -200 -300

0°,МПа

ö 7

500 400 300 200 100 0 -100 -200

, МПа

< 9

-V, /

к У

\

п"

0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 ($,% Рис. 4. Влияние степени относительного обжатия С2 на максимальную величину осевых и тангенциальных остаточных напряжений в поверхностных слоях заготовки

0 0,4 0,8 С>,%

Рис. 5. Влияние степени относительного обжатия р на изменение начальных остаточных напряжений в поверхностных слоях заготовки

Полученные результаты дали основание полагать о возможности измене-

ния начального напряженного состояния при использовании охватывающего ПТ7Д Цилиндрические заготовки, которые имели в поверхностных слоях растягивающие остаточные напряжения (0°= 430 МПа, О^ = 170 МПа), упрочняли охватывающим ППД со степенью относительного обжатия в интервале от 0,15 до 1,20 %. Было установлено (рис.5), что при = 0,6 % осевые остаточные напряжения в поверхностных слоях снижаются практически до нуля, а при обжатии в интервале от 0,2 до 0,7 % - растягивающие тангенциальные остаточные напряжения преобразуются в сжимающие.

Известно, что правка изделий поперечным изгибом отрицательно сказывается на напряженном состоянии, которое приводит к последующему искривлению валов. Использование охватывающего ППД позволяет решить эту проблему. Экспериментально установлена величина относительного обжатия ((^ = 0,45 %), которая позволяет устранить остаточные напряжения растяжения на поверхности (после правки) и сформировать остаточные напряжения сжатия (Рис. 6).

200 150 100 50 0 -50 -100 -150 -200

О^, МПа

2

V 9 3

\ г

\

\ \ \

\ ч \

Рис. 6. Распределение тангенциальных остаточных напряжений по поперечному сечению цилиндрических заготовок 1 - до правки, 2 - после правки, 3 - после правки и наложения охватывающего ППД

16 12 8 4 0 4 8 12 Г, мм Положительное влияние, охватывающее ППД оказывает и на повышение жесткости длинномерных деталей. Так, при = 1,2 % остаточный прогиб вала снижается с 0,15 до 0,07 мм. Установлено также, что на изгибную жесткость существенное влияние оказывает и глубина залегания остаточных напряжений сжатия в поверхностных слоях заготовки, которая неоднозначно зависит от степени относительного обжатия. Так, при увеличении обжатия от 0,1 до 0,5 % глубина слоя с тангенциальными остаточными напряжениями сжатия падает, а при увеличении обжатия с 0,6 до 1,2 % - растет. Установлено также, что детали, упрочненные при более интенсивных режимах ((^ = 0,5-1,0 %) труднее поддаются холодной правке, но их форма более устойчива.

В пятой главе рассмотрены вопросы практической реализации результа-

тов исследования. Влияние охватывающего ППД на качество маложестких валов было апробировано на заготовках заводской поставки. Горячекатаные цилиндрические прутки из стали 35 диаметром 32 мм и длиной 6 м обрабатывали со скоростью 12 м/мин на калибровочном стане «ИЗТМ». Правку заготовок, имеющих начальный прогиб 0,045 мм на 100 мм, осуществляли поперечным изгибом на правильной машине СКМЗ с параллельным расположением осей цилиндрических роликов. Экспериментально подтверждено, что правка поперечным изгибом нарушает симметричный закон распределения остаточных напряжений. Так, с одной стороны заготовки после правки сформировались остаточные напряжения сжатия величиной 40 МПа, а с противоположной - напряжения 1 растяжения величиной 145 МПа. После охватывающего ППД выправленных за-

готовок с обжатием 0,48% были получены в поверхностных слоях остаточные напряжения одного знака. Такая обработка в 6-8 раз снижает искривление маложестких заготовок во времени.

Для управления остаточными напряжениями в холоднодеформированных заготовках необходимо знать их начальную величину в поверхностных слоях. Для определения остаточных напряжений без разрушения изделия разработан способ, основанный на интерференции световых волн при отражении от сферического отпечатка, выполненного на поверхности детали. Построен тарировоч-ный график, позволяющий по числу колец Ньютона в поперечном и продольном направлениях отпечатка, полученного при внедрении сферического индентора, определить величину и знак остаточных напряжений на поверхности изделия. Начальная информация о напряженном состоянии необходима для подбора оптимального обжатия при охватывающем ППД маложестких холоднодеформированных заготовок. На основании результатов исследования разработаны промышленные рекомендации по изменению начальных остаточных напряжений в маложестких деталях типа валов.

Промышленное апробирование полученных результатов осуществлено на ОАО «ПО Усольмаш» при изготовлении осей коробчатых и ковшевых конвейеров и чешуйчатого элеватора. Введение операции охватывающего ППД в 9 раз снижает время на изготовление маложестких деталей, что дает экономический эффект в размере 195300 рублей в год.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 1. На основе теории малых упругопластических деформаций и теоремы о f разгрузке предложен метод аналитического расчета остаточных напряжений,

возникающих при охватывающем поверхностном пластическом деформировании цилиндрических заготовок. " 2. Получены аналитические зависимости для расчета напряжений в очаге

деформации и остаточных напряжений в упрочненных цилиндрических изделиях. Установлено влияние на напряженное состояние степени относительного обжатия, создаваемой конической и калибрующей частями матрицы.

3. Дополнена методика определения остаточных напряжений по результатам растачивания и обтачивания одного цилиндра. Определено необходимое количество удаляемых слоев для построения функциональных кривых. Выяв-

лены режимы механической обработки, которые практически не вносят погрешности в результаты определения остаточных напряжений.

4. Для определения остаточных напряжений без разрушения изделия разработана методика, основанная на регистрации интерференционных картин отраженного когерентного светового излучения от сферического отпечатка.

5. Подтверждено, что охватывающее поверхностное пластическое деформирование оказывает положительное влияние на изменение начальных остаточных напряжений. При относительном обжатии (0,5 - 0,7) % осевые остаточные напряжения растяжения в поверхностных слоях заготовки практически полностью снимаются. Тангенциальные остаточные напряжения растяжения при обжатии (0,3 - 0,4) % преобразуются в сжимающие.

6. Экспериментально установлено, что жесткость гладких валов можно повышать в 3-5 раз при увеличении глубины действия остаточных напряжений сжатия в поверхностных слоях изделия.

7. Охватывающее поверхностное пластическое деформирование можно эффективно использовать для выравнивания напряженного состояния, возникающего в результате поперечной правки изделий. Установлено, что эффективность такого воздействия зависит как от степени относительного обжатия, так и от величины начальных остаточных напряжений в поверхностных слоях.

8. Для снижения неравномерности остаточного напряженного состояния, возникающего после правки холоднодеформированных заготовок, необходимо перед правкой вводить операцию охватывающего деформирования, которая обеспечит снижение результирующих остаточных напряжений.

9. Экспериментальным путем подтверждена эффективность использования охватывающего ППД для снижения неравномерности остаточного напряженного состояния, что позволило рекомендовать результаты исследования на ОАО «ПО Усольмаш».

Публикации по теме диссертации:

1. Зайдес, С. А. Технологические возможности формирования остаточных напряжений при поверхностном пластическом деформировании / С. А. Зайдес, Л Г. Климова // Повышение эффективности технологической подготовки машиностроительного производства: сборник научных трудов под редакцией

Д. А. Журавлева. - Иркутск: из-во ИрГТУ, 2002. - С.140-146.

2. Зайдес, С. А. Моделирование напряженно-деформированного состояния очага деформации при охватывающем упрочнении / С. А. Зайдес, Л. Г. Климова, С. А. Пронькина // Динамика систем, механизмов и машин: материалы 2 межрегиональной научно-практической конференции. - Чита, 2002. - С. 118125.

3. Зайдес, С. А. Остаточные напряжения при охватывающем деформировании / С. А. Зайдес, И. Ю. Гармазов, А. С. Бубнов, Л. Г. Климова // Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика: сборник научных трудов под редакцией В.В. Стацуры. - ГАЦМиЗ Красноярск, 2002, Вып.8. - С. 166-168.

4. Зайдес, С. А. Определение остаточных напряжений при охватывающем упрочнении / С. А. Зайдес, Л. Г. Климова // Новые материалы и технологии в

машиностроении: сборник научных трудов. - Брянск, 2002. - С. 38-41.

5. Зайдес, С. А. Анализ локальных и охватывающих схем деформирования / С. А. Зайдес, Л. Г. Климова // Технологическая механика материалов: межвузовский сборник научных трудов под редакцией С. А. Зайдеса. - Иркутск: изд-во ИрГТУ, 2004. - С. 97-100.

6. Климова, Л. Г. Оценка точности изготовления изделий с остаточными напряжениями / Л. Г. Климова, С. А. Зайдес // Перспективные технологии получения и обработки материалов: материалы региональной научно-технической конференции. - Иркутск: из-во ИрГТУ, 2004. - С. 22-26.

7. Климова, Л. Г. Расчет остаточных напряжений при силовом воздействии на торцевую поверхность цилиндра / Л. Г. Климова, А. С. Бубнов, С. А. Зайдес // Перспективные технологии получения и обработки материалов: материалы региональной научно-технической конференции. - Иркутск: из-во ИрГТУ, 2004. С. 70-72.

8. Зайдес, С. А. Влияние остаточных напряжений на износостойкость упрочненных валов / С. А. Зайдес, Л. Г. Климова, С. А. Пронькина // Динамика систем, механизмов и машин: материалы V Международной научно-технической конференции, книга 2. - Омск, 2004. - С. 134-136.

9. Климова, Л. Г. Геометрическая стабилизация маложестких изделий из калиброванной стали / Л. Г. Климова, С. А. Зайдес // Обработка сплошных и слоистых материалов: межвузовский международный сборник научных трудов под редакцией Г. С. Гуна. - Магнитогорск, из-во МГТУ, 2004. - С. 57-60.

10. Климова, Л.Г. Расчет остаточных деформаций в упрочненных деталях цилиндрической формы. / Л.Г. Климова // Перспективные технологии получения и обработки материалов: сборник докладов региональной научно-технической конференции под редакцией С.А. Зайдеса. - Иркутск, из-во ИрГТУ, 2005. - С. 75-80.

Подписано к печати 5.04.2006 Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,0 Тираж 100 экз. Зак. 249. Поз.23н

ИД№ 06506 от 26.12.2001 Иркутский государственный технический университет 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

-"и

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ДЕФОРМАЦИИ В ИЗДЕЛИЯХ ИЗ УПРОЧНЕННОГО МЕТАЛЛА

1.1. Использование упрочненного металла при изготовлении деталей машин.

1.2. Основные причины искривления и искажения формы деталей машин.

• 1.4. Методы регулирования остаточных напряжений. 20

1.5. Методы определения остаточных напряжений и дефсрмаций в цилиндрических деталях.27

1.6. Распределение остаточных напряжений по сечению цилиндрических деталей.37

1.7. Выводы, цель работы и задачи исследования.45

2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ

4 НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ОХВАТЫВАЮЩЕМ УПРОЧНЕНИИ ВАЛОВ ^ 2.1. Анализ локальных и охватывающих схем деформирования цилиндрических изделий.48

2.2. Методика расчета остаточных напряжений.51

2.3. Решение упругой задачи.52

2.4. Решение упругопластической задачи.62

2.5. Результаты расчета остаточных напряжений.69

Выводы по главе.76

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ В ГЛАДКИХ

ВАЛАХ

3.1. Расчетные зависимости для определения остаточных напряжений в цилиндрических валах. 78

3.2. Технология механической обработки образцов при определении остаточных напряжений. 85

3.3. Измерение деформаций при механической обработке цилиндрических образцов. 88

3.4. Статистическая обработка результатов экспериментов. 90

Выводы по главе. 93

4. ВЛИЯНИЕ ОХВАТЫВАЮЩЕГО УПРОЧНЕНИЯ НА ОСТАТОЧНОЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК

4.1. Влияние степени относительного обжатия на формирование остаточных напряжений. 96

4.2. Влияние охватывающего деформирования на изменение начальных остаточных напряжений. 104

4.3. Влияние остаточных напряжений на стабильность формы маложестких валов. 111

4.4. Влияние охватывающего деформирования на изменение остаточных напряжений в выправленных заготовках. 117

Выводы по главе. 126

5. РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ИСКРИВЛЕНИЯ МАЛОЖЕСТКИХ ВАЛОВ ИЗ КАЛИБРОВАННОЙ СТАЛИ

5.1. Определение остаточных напряжений в заготовках маложестких валов заводской поставки. 128

5.2. Методика неразрушающего определения остаточных напряжений в упрочненных валах. 133

5.3. Рекомендации по изменению начальных остаточных ш-пряжений в маложестких заготовках валов. 145

Выводы по главе. 150

Общие выводы по работе. 152

Список литературы. 154

Приложения П1. Акт внедрения результатов исследования. 165

Приложение П2. Программа расчета остаточных напряжений. 172 k

ВВЕДЕНИЕ

Повышение качества, надежности и долговечности технических изделий - одна из центральных проблем современного машиностроения. При изготовлении длинномерных деталей типа валов, осей, штанг широко используют в качестве заготовок калиброванный металл. Холоднотянутые прутки обладают рядом достоинств: высокая точность и стабильность диаметрального размера по длине заготовки, высокое качество поверхности, достаточно высокие, по сравнению с горячекатаными заготовками, характеристики прочности.

По мере создания все более прочных материалов в современном машиностроении происходит естественное снижение металлоемкости продукции. Вследствие этого сформировался большой класс нежестких деталей широкой номенклатуры: валы, оси, ходовые винты, шпиндели станков, штоки гидроцилиндров и т.д. Причем более половины нежестких изделий составляют детали типа валов. Как правило, эти детали ответственного назначения, к ка^-ству которых предъявляются высокие требования. Одним из важнейших технологических показателей качества изделия, обеспечение которого вызывает значительные трудности, является точность.

Механическая обработка маложестких валов является малопроизводительной и трудоемкой операцией. При изготовлении осей и гладких валов целесообразно использовать в качестве заготовок калиброванный металл, т.к. в этом случае механической обработке подвергаются только отдельные участки вала. В автоматизированном производстве высокая точность диаметрального размера и высокое качество поверхности цилиндрических прутков используют для закрепления заготовок в цанговых патронах металлорежущих станков.

Несмотря на ряд достоинств, калиброванный металл не нашел в настоящее время должного применения в технологии машиностроения. При обработке такого материала очень часто возникают дефекты в виде искривления, растрескивания, разрушения. Основной причиной таких отрицательных явлений считаются остаточные напряжения, которые формируются на этапе холодной обработки металла давлением.

При нарушении равновесия остаточных напряжений в объеме тела (удаление части металла, неравномерные температурные или силовые поля) происходит их перераспределение за счет изменения формы изделия (искривление, искажение, растрескивание). Следовательно, наличие остаточных напряжений в заготовках деталей машин с точки зрения точности изготовления и стабильности формы изделий можно считать отрицательным фактом.

Проблема повышения точности путем снижения технологических остаточных деформаций продолжает оставаться актуальной, несмотря на то, что способность деталей деформироваться при нарушении их равновесного напряженного состояния была обнаружена Н.В. Калакуцким еще в конце 19 века.

Для снятия внутренних напряжений в заводской практике широко используют термические процессы, но для холоднодеформированных заготовок их рекомендовать нельзя. Во-первых, это длительные технологические операции, которые требуют специального дорогостоящего оборудования, а во-вторых, нагрев металла приводит как к снижению характеристик прочго-сти, так и к повреждению поверхности заготовки, которое обусловлено появлением окалины.

Существенно снизить начальные остаточные напряжения в длинномерных деталях типа стержней можно путем использования пластического растяжения. Однако безвозвратное повреждение концов изделия делает этот способ пригодным только в условиях заготовительных операций, когда поврежденные участки можно обрезать. Экономически выгодно повышать качество калиброванного металла за счет оптимизации параметров существующего технологического процесса, не требующих значительных дополнительных капиталовложений.

Исследованием качества калиброванного металла занимались отечественные и зарубежные ученые: С.И. Губкин, Г.С. Гун, С.А. Зайдес, Г. Закс, А.Г. Медведев, О. Повельски, Н.И. Шефтель и другие. Выполненные исследования касались в основном изделий и проблем металлургического производства - изучение причин разрушения, растрескивания, искривления холодного проката. Свойства и поведение калиброванного металла на стадии ш-шиностроительного производства рассматривались весьма ограниченно. В частности, до сих пор остался открытым вопрос повышения стабильности изделий из упрочненных заготовок. В результате литературного обзора было установлено, что ответственность за ряд дефектов изделий из калиброванной стали может лежать на остаточных напряжениях, которые формируются на стадии заготовительных операций.

Проблемой изучения остаточных напряжений занимались многие у*е-ные: О. Бауэр, И.А. Биргер, Ф.Ф. Витман, JI.A. Гликман, Н.Н. Давыденков, Г. Закс, Ю.И. Замащиков, И.А. Перлин, А.И. Промптов, О. Хейн и многие другие. В этой области к настоящему времени получены многие важные результаты. Усовершенствованы методики выполнения экспериментов, разработаны новые способы определения остаточных напряжений, получены аналитические зависимости для определения напряжений при условии простого на-гружения. Однако разработка технологии изготовления маложестких деталей машин с минимальным уровнем остаточных напряжений до сих пор во мю-гих случаях остается актуальной.

В первом разделе изложены теоретические и технологические вопросы обеспечения качества маложестких валов, изготовляемых из холоднотянутого проката. По результатам обзора публикаций, посвященных изучению этого процесса, сформулирована цель и задачи работы.

Во втором разделе представлен теоретический подход к определению напряженно-деформированного состояния в очаге пластической деформации и остаточных напряжений в готовых изделиях.

Третий раздел посвящен изложению методики экспериментального определения остаточных напряжений в упрочненных цилиндршеских телах.

В четвертом разделе представлены результаты экспериментального определения остаточных напряжений в заготовках и готовых изделиях. Предложен подход к решению вопроса по снижению начальных остаточных т-пряжений и напряжений, возникающих после поперечной правки изгибом.

В пятом разделе рассмотрены практические рекомендации по управлению технологическими остаточными напряжениями при охватывающем ППД.

По результатам выполненной работы автор выносит на защиту следующие положения:

• Математический аппарат для расчета остаточных напряжений при охватывающем деформировании цилиндрических деталей.

• Методику неразрушающего способа определения остаточных напряжений, основанную на регистрации оптических волн от пластического отпечатка.

• Результаты исследования остаточных напряжений в изделиях, упрочненных охватывающим деформированием.

• Способ повышения геометрической стабильности маложестких валов из калиброванной стали.

Общие выводы по работе

1. На основе теории малых упругопластических деформаций и теоремы о разгрузке предложен метод аналитического расчета остаточных напряжений, возникающих при охватывающем поверхностном пластическом деформировании цилиндрических заготовок.

2. Получены аналитические зависимости для расчета напряжений в очаге деформации и остаточных напряжений в упрочненных цилиндрических изделиях. Установлено влияние на напряженное состояние степени относительного обжатия, создаваемой конической и калибрующей частями матрицы.

3. Дополнена методика определения остаточных напряжений по результатам растачивания и обтачивания одного цилиндра. Определено необходимое количество удаляемых слоев для построения функциональных кривых. Выявлены режимы механической обработки, которые практически не вносят погрешности в результаты определения остаточных напряжений.

4. Для определения остаточных напряжений без разрушения изделия разработана методика, основанная на регистрации интерференционных полос отраженного когерентного светового излучения от сферического отпечатка.

5. Подтверждено, что охватывающее поверхностное пластическое деформирование оказывает положительное влияние на изменение начальных остаточных напряжений. При относительном обжатии (0,5 - 0,7) % осевые остаточные напряжения растяжения в поверхностных слоях заготовки практически полностью снимаются. Тангенциальные остаточные напряжения растяжения при обжатии (0,3 - 0,4) % преобразуются в сжимающие.

6. Экспериментально установлено, что жесткость гладких валов можно повышать в 3-5 раз при увеличении глубины действия остаточных напряжений сжатия в поверхностных слоях изделия.

7. Охватывающее поверхностное пластическое деформирование можно эффективно использовать для выравнивания напряженного состояния, возникающего в результате поперечной правки изделий. Установлено, что эффективность такого воздействия зависит как от степени относительного обжатия, так и от величины начальных остаточных напряжений в поверхностных слоях.

8. Для снижения неравномерности остаточного напряженного состояния, возникающего после правки холоднодеформированных заготовок; необходимо перед правкой вводить операцию охватывающего деформирования, которая обеспечит снижение результирующих остаточных напряжений.

9. Экспериментальным путем подтверждена эффективность использования охватывающего ППД для снижения неравномерности остаточного напряженного состояния, что позволило рекомендовать результаты исследования на ОАО «ПО Усольмаш».

154

1. Александров Г.Г., Потапов В.Д. Основы теории упругости и пластичности. М.: Высшая школа, 1990. - 399 с.

2. Аркулис Г.Э., Дорогобид В.Г; Теория пластичности. М.: Металлургия, 1987.-352 с.

3. Аркулис Г.Э., Емельянов В.П. Факторы, вызывающие искривление при волочении // Сталь. 1968. -№11.- С.1055-1057.

4. Бабичев М.А. Методы определения внутренних напряжений в деталях машин. М., 1955. 132 с.

5. Бабичев М.А. Об определении внутренних напряжений по методу Н.Н. Давыденкова // Зав. лаб. 1951. №6. -С.123-128.

6. Биргер И.А. Остаточные напряжения. М.: Машгиз, 1963. - 232 с.

7. Браславский Б.М. Технология обработки крупных деталей роликами. -М.: Машиностроение, 1966. 160 с.

8. Бронштейн И.Х., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М., 1964. - 608 с.

9. Бюлер Г. Полное определение роля остаточных напряжений в сплошных и полых металлических цилиндрах // Остаточные напряжения. М., 1957.-С. 334-360.

10. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработка опытных данных. М.: Колос, 1967. - 160 с.

11. Витман Ф.Ф. К вопросу о расчете остаточных напряжений в толстостенных трубах // Журнал технической физики. Том 5. 1935. - Вып.9.- С. 239-247.

12. Витман Ф.Ф. Остаточные напряжения. М.: Л., ГТТИ, - 1933. - 64 с.

13. Вишняков Я.Д., Пискарев В.Д. Управление остаточными напряжениями в металлах и сплавах. М.: Металлургия, 1989. - 253 с.

14. Галагер Р. Метод конечных элементов. М.: Мир, 1984. - 430 с.

15. Генки Г. К теории пластических деформаций и вызываемых ими в материале остаточных напряжений / Под ред. Ю.И. Работнова. М., 1948. С. 114-135.

16. Гликман J1.A. Коррозийно-механическая прочность металлов. М.: J1., 1955.- 176 с.

17. Гликман JI.A. Методы определения остаточных напряжений: Тр. Ленинград. инж.-экон. ин-т. 1960. - Вып.30. - С. 58-98.

18. Гликман J1.A. Сравнение способов Закса и Мэкри для определения остаточных напряжений в толстостенных трубах // Зав. лаб. 1936. №5. - С. 184-192.

19. Гликман J1.A. Устойчивость остаточных напряжений и их влияние на механические свойства металла и прочность изделий // Качество поверхности и долговечности деталей машин: Тр. Ленинград, инж.-экон. ин-т. -1966 -Вып.13.-С. 143-203.

20. Гликман Л.А., Бабаев А.Н., Левин В.М. О рациональном использовании способа Гейна и Бауэра для определения остаточных напряжений в цилиндрах // Зав. лаб. 1976. №5. - С. 94-103.

21. Годерзиан К.К. Внутренние напряжения в металлах и сплавах, методы их измерения и устранения. М.: ЦИИН цветной металлургии, 1962. - 93 с.

22. Григорьева И.В. Определение остаточных напряжений в цилиндрических деталях: Кандидатская диссертация. Куйбышев, 1978. - 18 с.

23. Гурский И.П. Введение в физику. М.: Наука. - 1973. - 368 с.

24. Давыденков Н.Н. Измерение остаточных напряжений в трубах // Журнал технической физики. Том 1. 1931. -Вып.1. С. 257-273.

25. Давыденков Н.Н. Об измерении остаточных напряжений // Зав. лаб. 1936. №6. С. 38-49.

26. Дель Г.Д. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости. М.: Машиностроение, 1971. - 199 с.

27. Деордиев Н.Т. Обработка деталей редуцированием. Киев: Машгиз, 1960.- 156 с.

28. Желдак М.П. Влияние разрезки на распределение остаточных напряжений первого рода в цилиндре // Доклады АН СССР. Том 4. 1936. №6. -С. 123-139.

29. Зайдес С.А. Остаточные напряжения и качество калиброванного металла. Иркутск: ИрГТУ, 1992. - 200 с.

30. Зайдес С.А. Прогрессивные методы обработки металлов давлением в технологии машиностроения // Вестник ИрГТУ. Иркутск, 1997 - №1. -С. 80-85.

31. Зайдес С.А., Забродин В.А., Мураткин Г.В. Повехностное платическое деформирование. Иркутск: ИрГТУ, 2002. - 304 с.

32. Зайдес С.А., Климова Л.Г. Анализ локальных и охватывающих схем деформирования. / Межвузовский сборник научных трудов «Технологическая механика материалов» под редакцией проф. С.А. Зайдеса.- Иркутск: ИрГТУ, 2004,-С. 97-100.

33. Зайдес С.А., Климова Л.Г. Определение остаточных напряжений при охватывающем упрочнении. / Сборник научных трудов «Новые материалы и технологии в машиностроении».- Брянск, 2002. С. 38-41.

34. Зайдес С.А.Охватывающее поверхностное пластическое деформирование. Иркутск: ИрГТУ, 2001. - 312 с.

35. Закс Г. Практическое металловедение. М.; Л.: ОНТИ НКТП, 1938. -244 с.

36. Замащиков Ю.И., Ботвенко С.И., Каргапольцев С.К. Технологические возможности снижения остаточных деформаций после обработки резанием // Проектирование и эксплуатация инструментов в ГАП: Тез. докл. регион, науч.-техн. конф. Свердловск, 1987. - С. 66-70.

37. Иванов С.И. К определению остаточных напряжений в цилиндре методом колец и полосок // Остаточные напряжения: Сборник. КуАИ. 1971. -Bbin.53.-C. 79-86.

38. Иванов С.И. Определение остаточных касательных напряжений в цилиндре по результатам исследования полоски // Остаточные напряжения: Сборник. КуАИ. 1971. - Вып.53. - С. 86-93.

39. Иванов С.И., Туровский М.Л. Метод надрезов для определения остаточных напряжений в цилиндре // Остаточные напряжения: Сборник. КуАИ. 1971.-Вып.53. С. 29-37.

40. Иванов С.И., Шатунов М.П., Мальков Г.Ф. Остаточные напряжения в дисках // Остаточные напряжения. КуАИ. 1971. - Вып.53. - С. 39-47.

41. Ильюшин А.А. Пластичность. М.: Из-во АН СССР, 1963. 272 с.

42. Калакутский Н.В. Внутренние напряжения в чугуне и стали. С.П.Б. -1887.-324 с.

43. Каргапольцев С.К. Остаточные деформации при фрезеровании маложестких деталей с подкреплением. Иркутск, 1999. - 136 с.

44. Карпенко В.И., Рябов Б.Ф. Луцив М.Ф., Бабей Ю.И. Методика определения остаточных осевых напряжений в поверхностных слоях металла // Физико-химическая механика материалов. 1966. №1. - С. 93-102.

45. Качанов Л.М. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969. - 420 с.

46. Климова Л.Г., Зайдес С.А. Оценка точности изготовления изделий с остаточными напряжениями. / Материалы региональной научно-технической конференции.- Иркутск: из-во ИрГТУ 2004. С. 22-26.

47. Кобрин М.М. О выборе места вырезки кольца в диске со ступицей при контроле внутренних напряжений // Зав. лаб. 1954. №6. - С. 93-108.

48. Кобрин М.М., Дехтярь Л.И. Деформационная поправка и утонченные методики Бюлера сквозного определения остаточных напряжений // Зав. лаб. 1960.-№12.-С. 74-82.

49. Кобрин М.М., Дехтярь Л.И. Определение внутренних напряжений в цилиндрических деталях. М.: Машиностроение, 1965. - 175 с.

50. Козирук Г.П. Стабильность остаточных напряжений и деформаций изделий из алюминиевых сплавов. // Повышение эксплуатационных свойств деталей машин технологическими методами: сб. науч. тр. Иркутск: ИЛИ, 1978. - С. 75-79.

51. Койтер В.Т. Общие теоремы упругопластических сред. М.: Иностр. литер., 1961. - 80 с.

52. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов. М.: Металлургия, 1986.-688 с.

53. Конторович И.Е., Лившиц Л.С. Остаточные напряжения в стали М., 1943.- 120 с.

54. Копыловский Х.И. Исследование методом линий скольжения напряженного состояния материала в очаге деформации при волочении круглых моно и биметаллических прутков: Дис. . канд. техн. наук. Магнитогорск, 1968. - 155 с.

55. Корсаков B.C. Точность механической обработки. М., 1961. 373 с.

56. Кравченко Б.А. Повышение выносливости и надежности деталей машин и механизмов. Куйбышев, 1966. - 256 с.

57. Кривко А.И. Влияние релаксаций напряжений на коробление деталей. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1978. - №3. - С. 1117.

58. Кривощапов В.В., Кривощапов М.В. Формирование остаточных напряжений при калибровке вальцами заготовки железнодорожных клемм // Обработка сплошных и слоистых материалов / Магнитогорск, 1998. С. 172-182.

59. Кувалдин Ю.И., Васильевских JI.A. Изменение пространственных погрешностей валов при термической обработке. // Известия ВУЗов. Машиностроение. - 1987. - № 9. - С. 111-115.

60. Кудрявцев И.В. Определение остаточных напряжений в балках методом однократной разрезки // Зав. лаб. 1938. №6. - С. 63-72.

61. Кудрявцев И.В. Поверхностное пластическое деформирование деталей машин как эффективный путь повышения их прочности и долговечности // Пути снижения металлоемкости и трудоемкости при создании изделий. М.: МДНТП. - 1979. - С.112.

62. Ляв А. Математическая теория упругости. М., 1935. - 279 с.

63. Майоре Г. Исследование процесса холодного волочения. Пер. с англ. из журнала «FransASME», 1955. Т.П. №1. С. 37-48.

64. Маклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов. М.: Мир, 1970.-443 с.

65. Мальков Г.Ф. Усилия в прессовом соединении дисков // Остаточные напряжения. КуАИ. 1971. - Вып.53. - С. 112-118.

66. Маталин А.А.Технологические методы повышения долговечности деталей машин. Киев: Техника, 1971. - 144 с.

67. Мачраух Э. Введение в область понятия «остаточные напряжения» / ВЦП. № Р-17470.М., 22.08.88. - 57 е.: Пер ст. Introduction to residual stress из сб.: Advances in surface treatments: Technology, applicanions, ef-fection., T.4 - Oxford, 1987. - C. 1-36.

68. Мизери A.A., Ротенберг З.Ш. Методика определения остаточных осевых напряжений в поверхностных слоях сплошных цилиндров // ИВУЗ, Машиностроение. 1971. №4. С. 82-89.

69. Михайлов О.Н. Метод канавки // Остаточные напряжения в заготовках и деталях крупных машин. Свердловск: НИИТЯЖМАШ Уралмашзавода. 1971.-С. 35-57.

70. Михайлов О.Н. Определение методом канавки распределения объемных остаточных напряжений по сечению цилиндра // Статические методы расчетов на прочность. Свердловск. НТО. 1970. - Вып.4. - С. 152-159.

71. Михайлов О.Н., Сулейманов М.А. Разработка методики определения остаточных напряжений в валках холодной правки // Остаточные напряжения в заготовках и деталях крупных машин. Свердловск: НИИТЯЖМАШ Уралмашзавода. 1971.-С. 128-136.

72. Моносзон А.И. О работах Калакутского по исследованию внутренних напряжений // Зав. лаб. 1950. - №4. - С. 187-199.

73. Нахимов Д.М. Определение остаточных напряжений закаленной стали методом расточки // Зав. лаб. 1948. - №3. - С. 331-337.

74. Никорич П.И., Дехтярь Л.И. Определение модуля упругости и остаточных напряжений в неоднородных стержнях // Зав. лаб. 1970. №9.

75. Овсеенко А.Н. Технологические основы методов снижения остаточных деформаций и обеспечения качества обработки высоконагруженных деталей энергомашин: Автореферат дис. . докт. техн. наук. Москва, 1985. -32 с.

76. Одинг И.А., Иванова B.C. и др. Теория ползучести и длительной прочности металлов. М.: Государственное науч.-тех. изд. по черной и цв. металлургии. 1959. - 488 с.

77. Остаточные напряжения: Сборник статей: Пер. с англ. / Под ред. В.Р. Осгуда / М.: ИЛ. - 1957. - 395 с.

78. Папшев Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 1978. - 152 с.

79. Папшев Д.Д. Технологические методы повышения надежности и долговечности деталей машин поверхностным упрочнением: Учебн. пособие. Куйбышев: КПтИ, 1983. - 81 с.

80. Папшева Н.Д. Влияние температуры на устойчивость эффекта упрочнения. // Поверхностное упрочнение деталей машин и инструментов: сб. науч. тр. Куйбышев: КПтИ, 1976. - С. 61-65.

81. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов. Киев: Наукова Думка, 1975. - 704 с.

82. Пискарев В.Д., Хенкин М.Л. Предотвращение деформации при термической обработке деталей // Материалы семинара. М.: Московский дом научно-технической пропаганды, 1966. - С. 96-99.

83. Подзей А.В. Технологические остаточные напряжения. М.: Машиностроение, 1978. - 216 с.

84. Подпоркин В.Г. Обработка нежестких деталей. М., 1959. 208 с.

85. Поздеев А.А., Няшин Ю.И., Трусов П.В. Остаточные напряжения. Теория и приложения. М.: Наука, 1982. 112 с.

86. Постнов В.А. Метод суперэлементов в инженерных расчетах. Л.: Судостроение, 1979. - 287 с.

87. Промптов А.И. Технологические остаточные напряжения: Лекции. Иркутск: изд-во политех, ин-т, 1980. - 51 с.

88. Румшинский JI.3. Математическая обработка результатов экспериментов. Справочное руководство. М.: Наука, 1971. - 192 с.

89. Сагалевич В.М., Савельев В.Ф. Стабильность сварных соединений и конструкций.- М.: Машиностроение, 1986. 264 с.

90. Самуль В.И. Основы теории упругости и пластичности. М., 1982. -264 с.

91. Сегал В.М. Пластический контакт при движении шероховатого цилиндра по идеальному пластическому полупространству // Механика твердого тела. 1971. №3. - С. 184-189.

92. Серебренников Г.З. Экспериментальное определение осевых остаточных напряжений в тонких валах // Зав. лаб. 1952. №9. - С. 87-104.

93. Серенсен С.В. Сопротивление усталостному и хрупкому разрушению. М.: Атомиздат, 1975. 195 с.

94. Соколовский А.П. Курс технологии машиностроения, ч. 1. М. - JI.: Машгиз, 1947. -436 с.

95. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. М.: Машгиз, 1957.-324 с.

96. Сулима A.M., Шулов В.А., Ягодкин Ю.Д. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин. М.: Машиностроение, 1988. -239 с.

97. Технологические остаточные напряжения // Под ред. А.В. Поздея. М. 1973.-216 с.

98. Тимошенко С.П., Гудьер Д. Т. Теория упругости. М., 1979. - 560 с.

99. Точность механической обработки и пути ее повышения. Под ред. А.П. Соколовского. М.: Машгиз, 1951. 382 с.

100. Ю5.Тропотов А.В., Богатов А.А., Мкртчян Г.Г. Расчет остаточных напряжений в трубах после волочения // Известия вузов. Черная металлургия. 1987. -№2. -С. 48-51.

101. Трусов В.П., Няшин Ю.И. О вариационных принципах для остаточных напряжений и деформаций // Сб.: Краевые задачи. Пермь, 1979. - С. 1417.

102. Уорсинг А., Геффнер Д. Методы обработки экспериментальных данных. Пер. с англ. М.: Изд-во иностранной литературы, 1953. - 347 с.

103. Финк К., Рорбах X. Измерение напряжений и деформаций / Пер. с нем. М., 1961.- 536 с.

104. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. В 2 частях. М.: Машиностроение, 1ч., 1974. - 472 с.

105. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. В 2 частях. М.: Машиностроение, 2ч., 1974. - 308 с.

106. Ш.Харди Т., Баромат С., Тордион М. Вдавливание жесткой сферы в упру-гопластическое полупространство // Механика. 1972. №2. - С. 41-53.

107. Хенкин M.JT., Локшин И.Х. Размерная стабильность металлов и сплавов в точном машиностроении и приборостроении. М.: Машиностроение. -1974.-254 с.

108. Цукерман В.Я., Белкин М.Я. К определению остаточных напряжений методом Закса // Зав. лаб. 1976. №5. - С. 74-86.

109. Шведков Е.Л. Элементарная математическая статистика в экспериментальных задачах материаловедения. Киев: Наукова думка, 1975.-112 с.

110. Шур Д.М. Силовой метод определения остаточных напряжений в цилиндре // Зав. лаб. 1959. №5. С. 588-591.

111. Шур Д.М. Методы контроля остаточных напряжений в осесимметрич-ных деталях // Зав. лаб. 1963. №5. - С. 608-609.

112. Якобсон М.О. Шероховатость, наклеп и остаточные напряжения при механической обработке. М., 1956. 292 с.

113. Якунин Л.С. Использование метода наименьших квадратов для исследования остаточных напряжений // Зав. лаб. 1966. №210. - С. 98-106.

114. Якунин Л.С. Метод исследования внутренних напряжений в коротких цилиндрах // Тр. Горьковского ин-та инж. водн. тр-та. 1966. Вып. 76. -С. 98-103.

115. Якунин JI.С. Определение остаточных напряжений в дисках без построения деформационных кривых //Зав. лаб. 1970. №7.-С. 115-117.

116. Ящерицын П.И., Рыжов Э.В.^Аверченко В.И. Технологическая наследственность в машиностроении. Минск, 1977. 256 с.

117. Buhler Н., Buchholz Н. Effect of Reduction and Cross Section by Gold Drawing en Resigual Stresses in Rods, Arch // Eisenhuttenwes. 1934 №7 -S. 427-430.

118. Buhler H., Kreher P. Einfaches Verfahren zum Ermitteln von Eigenspannun-gen in Drahten. Arch // Eisenhuttenwes, 39, 1968. - №7. S. 545-551.

119. Gerhardt,I., Tekkaya, A.E. Simulation of Drawing Processes by the Finite Element Method, Proceedings // The Second International Conference on Technology of Plasticity. - Stuttgart, Germany, 1987. - Vol.11. - Pp. 841-848.

120. Heun E., Bauer D. Intern z.s.f. Metallor, №1, 1911. - S. 16.

121. Linikus W., Sachs G. Mut. Pruf. Anst., Sonderheft, 16. 1931. S. 38.

122. Macherauch, E., Wohifahrt and U.Woifating (1973) zur sweckmabigen Definition von Eigenapannungen HTM. 28. p.201.

123. Masing G. Wissenschaftliche Versffentlichungen aus dem Siemens Konzern, 5,135,1926.

124. Read W. Formulas for Determination of Ressidual Stress in Wires by the

125. Janer Removal Method // Journ of Appl. Phys, vol, 22 №4, 1951.

126. Sachs G. Der Nachweisinner Spahnungen in Stangen und Rohren // Zeitschriftfur Metallkunde. 1927. №9. S. 352-357.

127. Tekkaya, A.E., Gerhardt,I. Residual Stresses in Cold-Formed Workpieces //

128. Annals of the CIRP. 1985. - 34/1. Pp.225-230.

129. Von Marek Bijak-Zochowski. Zerstorungsfreie Untersuchung von Eigenspannungen mit Hilfe eines Eindringkorpers // VDI-Z 122/ Warschau,1980 -№7 -April (I) P. 30-31.