WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Авторефераты по темам  >>  Разные специальности - [часть 1]  [часть 2]

Ротационная вытяжка с утонением стенки шариковыми раскатными устройствами

Автореферат кандидатской диссертации

 

 

На правах рукописи

 

 

 

Наумов Денис Михайлович

РОТАЦИОННАЯ ВЫТЯЖКА С УТОНЕНИЕМ СТЕНКИ ШАРИКОВЫМИ РАСКАТНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ

Специальность 05.02.09 – Технологии и машины обработки давлением

 

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

 

Тула   2012


Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Научный руководитель:            доктор технических наук,  профессор

Вальтер Александр Игоревич

Официальные оппоненты:         Панфилов Геннадий Васильевич,

доктор технических наук, профессор,

ФГБОУ ВПО «Тульский государственный

университет», профессор;

                                                     Белов Алексей Евгеньевич,

кандидат технических наук,

ФГУП «ГНПП «Сплав», нач. лаб.

Ведущая организация: ОАО «Тульский научно-исследовательский технологический институт».

Защита диссертации состоится « 15 » мая 2012 г. в 14-00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.271.01 при «Тульском государственном университете» (300012, г. Тула, пр. Ленина, 92, 9-101).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Тульского  государственного университета».

Автореферат разослан «  30   »  марта   2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета                                                              А.Б. Орлов


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. При производстве оболочковых изделий широко используются процессы пластического формоизменения с локальным приложением нагрузки, такие как: прокатка, волочение, прессование, свободная ковка, штамповка. Разновидностью одного из таких процессов локального деформирования металла является ротационная вытяжка (РВ). Такой процесс представляет собой пластическое формоизменение материала заготовки, закрепленной на вращающейся оправке, давильными элементами (ДЭ), движущимися вдоль оправки с заданным зазором.

Основные достоинства РВ перед другими процессами обработки давлением – это гибкость технологии; высокая точность и чистота поверхности деталей; достижение больших степеней деформаций, чем при штамповке; получение деталей из труднодеформируемых сплавов; совмещение нескольких деформи­рующих операций (вытяжка, формовка, обжим, раздача); сравнительно не­сложная оснастка; высокий коэффициент использования металла; малая энергоемкость процесса. Указанные преимущества определяют область эффективного использования процесса РВ при получении осесимметричных полых цилиндрических оболочек с различной толщиной стенки, к которым предъявляются высокие требования по точности геометрических характеристик и механическим свойствам.

Однако, широкое  использование РВ сдерживается сложностью отладки  процесса из-за большого числа технологических факторов, влияющих на качество получаемых деталей. В связи с этим проведение теоретических и экспериментальных исследований с целью научного обоснования технологических параметров процесса РВ является актуальной, важной научно-технической задачей, решение которой вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса. Решить эту задачу можно на основе математических моделей процесса деформирования заготовки, которые позволят оценить ее напряженно-деформированное состояние (НДС), а также рассчитать рациональные режимы обработки и ожидаемые характеристики качества детали, обеспечивающие требования чертежа и снижение себестоимости изготовления.

Работа выполнена в соответствии с грантами: Губернатора Тульской об­ласти в сфере науки и техники № 65-к-1/1416 (2009 г.), государственным контрак­том Министерства образования и науки Российской Федерации № П1026 (2010-2011 гг.), и грантом РФФИ № 10-08-97510 (2010 г.).

Цель работы.

Повышение эффективности технологического процесса ротационной вытяжки с утонением стенки шариковым раскатным инструментом на основе обоснованного расчета рациональных технологических параметров.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи исследований:

1. Выполнено теоретическое исследование упругопластического деформирования в процессе РВ методом конечных элементов (МКЭ) для разработки математической модели.

2. Проведено экспериментальное исследование РВ шариковыми раскатными устройствами (ШРУ) цилиндрических деталей из сплава АМг6 с целью проверки адекватности разработанной  математической модели.

3. Исследовано влияние технологических факторов на силовые режимы процесса РВ и показатели качества детали.

4. Определены рациональные режимы формоизменения, обеспечивающие требуемое качество деталей (разностенность, овальность, шероховатость поверхности), изготавливаемых из сплава АМг6.

5. Разработано методическое и программное обеспечение для расчета параметров деформирования цилиндрической заготовки.

Объект исследования. Ротационная вытяжка цилиндрических деталей раскатными устройствами.

Предмет исследования. Процесс формообразования цилиндрической заготовки ротационной вытяжкой с утонением стенки шариковым раскатным инструментом.

Методы исследований. Аналитическое исследование выполнено на базе основных теоретических положений механики деформируе­мого твердого тела и теории пластичности с использованием эффективных и апробированных численных методов решения задач механики сплошных сред. Экспериментальные исследования проводились с использованием теории планирования эксперимента и статистических методов обработки данных.

Автор защищает:

1) математическую модель процесса РВ и результаты теоретического исследования влия­ния технологических факторов на упругодеформирован­ное состояние материала;

2) результаты экспериментальных исследований по определению интенсивности деформаций, силовых режимов и характеристик качества при РВ детали из алюминиевого сплава АМг6;

3) алгоритмы, методическое и программное обеспечение для расчета технологических параметров процесса РВ ШРУ;

4) практические рекомендации по выбору режимов обработки и технологической оснастки, обеспечивающие повышение качества деталей, снижение трудоемкости и сокращение времени на подготовку производства;

5) рациональные технологические параметры  процесса РВ ШРУ детали «Корпус осушителя», обеспечивающие получение изделия с требуемыми эксплуатационными характеристиками.

Научную новизну составляют: установленные закономерности изменения сило­вых  параметров процесса ротационной вытяжки в зависимости от степени деформации, размера давильного элемента, механических свойств материала заготовки на основе математической модели упругопластического деформирования с упрочнением, и регрессионные уравнения для оценки силовых параметров процесса и характеристик качества получаемых деталей.

Практическая ценность работы.

Сформулированы практические рекомендации по выбору режимов обработки и технологической оснастки, обеспечивающие повышение качественных эксплуатацион­ных показателей деталей.

На основе регрессионных моделей разработана автоматизированная методика расчета технологических параметров процесса РВ. Практическая ценность подтверждена опытной эксплуатацией на производстве, в ходе которой установлено снижение трудоемкости проектирования техпроцесса и оснастки при изготовлении детали «Корпус осушителя» в 2,5 раза, и сокращением сроков технологической подготовки производства в 4,5 раза с реальным экономическим эффектом.

Реализация работы. Получены опытные образцы детали «Корпус осушителя» с требуемыми размерными и качест­венными характеристиками, которые используются в производстве ОАО «Газстройдеталь» (г. Тула). Отдельные результаты исследований использованы в учебном процессе при подготовке бакалавров и магистров по дисциплинам: «Основы метода конечных элементов», «Технология конструк­ционных материалов» и «Научно-исследовательская практика».

Апробация работы. Результаты исследований доложены на IV-й международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» (г. Тула 2011 г.) (г. Москва 2011 г.);  на VI-й молодеж­ной НТК ТулГУ «Молодежные инновации. Техни­ческие науки» (г. Тула 2010 г.); на международных НТК «Автоматиза­ция: проблемы, идеи, решения», ТулГУ, (г. Тула 2008, 2009, 2010 гг.); на Всероссий­ской НТК студентов и аспирантов «Современные технологии обра­ботки металлов и средства их автоматизации», (г. Тула, 2008 г.).

Публикации. Материалы проведенных исследований отражены: в 3 статьях изданий, рекомендованные ВАК для публикации на соискание ученой степени кандидата технических наук, в 2 статьях межвузовских сборников, в 5 докладах на­учно-технических конференций. Общий объем – 4,2 печ. л., авторский вклад – 3,2 печ. л.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введе­ния, пяти разделов, заключения, списка использованных источников из 134 наименований, приложений и включает 135 страниц машинописного тек­ста, содержит 55 рисунков и  4 таблицы. Общий объем – 160 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой в работе научно-технической задачи, сформулированы цели работы, положения, выносимые на защиту, научная новизна, методы исследования, практическая ценность, приводятся данные о реализации работы, публикациях, структуре и объеме диссертационной работы, краткое содержание разделов диссертации.

В первом разделе работы представлен обзор современного состояния теории и экспериментальных исследований технологии изготовления тонкостенных осесимметричных деталей методом РВ, опыт применения МКЭ, сформулированы подходы к изучению процесса РВ, определению силовых параметров, предельной степени деформации, рассмотрены модели поведения материала. Намечены перспективные направления интенсификации процесса РВ и повышения качества изготавливаемых осесимметричных деталей с использованием автоматизированных систем и численных методов моделирования процесса. Обоснована постановка задач исследования.

Вклад в развитие теории и практики процесса ротационной вытяжки внесли ученые В.Ф. Баркая, К.Н. Богоявленский, А.И. Вальтер, М.А. Гредитор, В.В. Смирнов, И.П. Ренне, И.И. Казакевич, В.Г. Капорович, В.И. Корольков, Н.И. Могильный, К.Д. Елин, Е.А. Попов, В.И. Трегубов, А.С. Чумадин, Л.Г. Юдин, С.П. Яковлев, С.С. Яковлев и др.

На основе проведенного обзора работ следует, что в настоящее время отсутствуют надёжные методы анализа напряженного и деформированного состояний цилиндрической заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения в зависимости от технологических факторов процесса РВ и схем обработки, а также практически отсутствуют рекомендации по расчёту и выбору рациональных технологических параметров для обеспечения заданных качественных характеристик изготавливаемых деталей.

Во втором разделе представлена математическая модель на основе вариационных уравнений для анализа упругопластического деформирования при РВ с утонением стенки методом конечных элементов.

В случаеj переходов, деформации определяются решением следующей системы уравнений, которые затем решаются итерационным методом:

                  (1)

где  - степень утонения на j-ом  переходе;  - толщина стенки на j-ом переходе;  – толщина стенки на предыдущем переходе;  - предельное утонение; k – коэффициент, учитывающий эффективность термообработки материала.

В первом приближении определяется , остальные степени утонения на­ходятся по переходам  :

                                   (2)

Условие текучести Мизеса-Хилла:

.                                                 (3)

Здесь  - эквивалентное напряжение;  – предел текучести при одноосном напряжении. Если наступление текучести не зависит от скорости деформации, то при   - материал остается упругим, при  - в нем возникают пластические деформации. Т. е. текучесть начинается, когда выполняется условие . Критерий текучести:

,                               (4)

где  - девиатор напряжений,  - матрица согласования.

Упрочнение изменяет критерий текучести, поэтому уравнение (4) можно представить как зависимость

,                                            (5)

где  – матрица обобщенных напряжений с учетом упрочнения,  - работа пластической деформации,  – матрица векторов смещения поверхности текучести.

В пластической области правило потока определяет направление пластического деформирования

,                                                (6)

где  - приращение пластической деформации,  – пластический потенциал;  - коэффициент, определяющий величину пластических деформаций.

Развитие контактного касательного напряжения  и нормального давления  на контактной поверхности скольжения между заготовкой и инструментом происходит по закону Амонтона-Кулона, которые связаны коэффициентом трения . Для точек, находящихся в контакте, касательное напряжение трения определя­ется:

,                                        (7)

где  - проекция скорости приращения перемещения на касательную к поверхности трения:

,                                                   (8)

где  - скорость заготовки; - скорость инструмента.

Реализация математической модели процесса РВ выполнена в программном пакете для численного анализа ANSYS® Structural, с помощью которого получены результаты. Для аппроксимации модели выбран двумерный четырехугольный конечный элемент осесимметричного НДС c двумя степенями свободы в каждом узле.

Радиус рабочего профиля ШДЭ принят относительным, как отношение истинного радиуса  к исходной толщине заготовки :

.                                           (9)

Степень деформации при РВ выражается как:

,                                    (10)

где  - глубина утонения заготовки.

При РВ главному вращательному движению цилиндрической оболочки соответствует линейная скорость продольного перемещения очага деформации

,                                             (11)

где  - станочная подача инструмента на оборот,  - частота вращения.

Выразим из (11) время  для обработки заготовки длиной , которое учитывает подачу инструмента и частоту вращения оправки:

.                                            (12)

Для КЭ модели материал заготовки принят однородным, несжимаемым, изотропным, упрочняющимся и соответствующий модели идеально-пластического тела, который подчиняется условию текучести Мизеса-Хилла и ассоциированному с ним закону пластического течения. Материалы оправки и ДЭ приняты абсолютно жесткими. Эффекты Баушингера, инерционные, тепловые и другие не учитываются.

На рис. 1 приве­дена схема приложения гра­ничных условий для цилиндрической заготовки типа стакан, учиты­вающая особенно­сти формоиз­менения при прямом способе РВ и опре­деляющая  направ­ление движения материала.

Подпись: Рис. 1. Схема приложения граничных условий

По схеме принимается, что цилиндрическая поверхность и торец оп­равки жестко закреп­лены (рис. 1, а). Узлы конечных элементов на внут­ренней поверхности заготовки нахо­дятся в скользя­щем контакте с поверхностью оправки без первоначального зазора. Согласно осесимметричной формулировке конечного элемента, узлы заго­товки, расположенные на осевой линии Y (ось симметрии), ограничиваются  в перемещении по оси X (рис. 1, б). В качестве прижима к торцу заготовки приложена распределенная нагрузка , которая действует до начала процесса деформирования. Перемещение ДЭ задается по оси Y с заданным утонением и скоростью  (рис. 1, в). Взаимодействие ДЭ с заготовкой  происходит по наружным поверхностям (цилиндрической и торце­вой) с   без вращения о заготовку.

При выборе технологического оборудования практический интерес представ­ляют продольная (осевая) сила перемещения ДЭ  и окружная (тангенци­альная) сила , по которым произведён анализ. Для более широкого примене­ния результатов и корректного сравнения с экспери­ментальными дан­ными, среднеарифметические значения осевой и тангенциальной сил преобразу­ются в относительные величины:

,       .                             (13)

С помощью разработанной КЭ модели показано НДС для сплава АМг6 и стали 12Х18Н10Т в различные моменты нагружения t, на которых окраска КЭ соответствует градиенту шкалы интенсивности деформации при , а также получены графики зависимости относительных сил (осевой и тангенциальной) от механических свойств материала, относительного радиуса ШДЭ, диаметра и исходной толщины стенки заготовки, трения об инструмент.

На рис. 2 показано развитие зоны пластической деформации заготовки из АМг6 для двух по­следовательных моментов нагружения ДЭ с  .

а)  б)

Рис. 2. Развитие пластических деформаций  (по элементам) в АМг6 при

;  мм;  мм; :    а) t = 0,15 с.;   б) t = 0,23 с.

Из рисунка видно, что на начальном этапе нагружения (рис. 2, а) зона пластичности распространяется со стороны ДЭ на всю глубину стенки, затем отклик пластичности наступает со стороны оправки (рис. 2, б). Причем начало образова­ния пластичной зоны в стенке заготовки со стороны оправки происходит по кратчайшему расстоянию от места контакта ДЭ.

На рис. 3 показано влияние размера ШДЭ на интенсивность деформации заготовки из алюминиевого сплава АМг6. Видно, что с уменьшением относительного радиуса ШДЭ (рис. 3, а) градиент деформации становится интенсивнее, чем при большем радиусе ШДЭ (рис. 3, б). Следовательно, сила деформирования также увеличивается.

а)   б)

Рис. 3. Интенсивность деформаций  (по узлам) в АМг6 при

;  мм;  мм:  а) ;  б)

На рис. 4 показаны графики зависимостей относительных сил деформирования  и  от степени деформации при различном относительном радиусе ШДЭ для АМг6 без  учета . Пунктиром и знаком “*” нанесены данные экспериментов. Видно, что при равных степенях деформации осевая (рис. 4, а) и тангенциальная (рис. 4, б) силы возрастают с уменьшением относительного радиуса ШДЭ.

а)  б)

Рис. 4. Графики зависимости  и  от степени деформации для АМг6 с различным   при ;  мм;  мм: а) ,  б)

Установлено, что при   оценка силовых режимов приводит к погрешности порядка 68 %. Сравнение теоретических расчетов и экспериментальных данных при  по силовым режимам указывает на удовлетворительное их согласование (расхождение не превышает 12 % для АМг6, и 15 % для 12Х18Н10Т).

Окраска КЭ в тонкостенной заготовке с   мм из АМг6 на рис. 5 при  показывает как интенсивность напряжений превышает предел прочности (рис. 5, б), что может привести к разрушению заготовки. Также видно, что узлы КЭ сетки под действием скользящего контакта ДЭ и трения сужены по высоте и растянуты в направлении движения инструмента.

а) б)

Рис. 5. Интенсивность деформаций (по элементам) в АМг6 при

 мм;  мм; : а) ;  б)

Из проведенного анализа можно сделать вывод, что при малых степенях утонения использование КЭ решения целесообразно для реализации упругопластического деформирования  РВ раскатными устройствами.

В третьем разделе проведены экспериментальные исследования процесса ротационной вытяжки по определению деформационных и силовых параметров, характеристик качества получаемых деталей. Для их количественной оценки использо­ваны математические модели в виде уравнений регрессии, полученные в результате многофакторного экс­перимента. С целью графического определения экстремума исследуемых параметров в зависимости от технологических факторов построены поверхности отклика и линии равного уровня.

В качестве экспериментального образца использована цилиндрическая труба из сплава АМг6, завальцованная с одного торца. Предвари­тельно, на наружной поверхности образца нанесена делительная сетка. В узлах сетки высверливаются отверстия, куда запрессовываются штифты из латуни марки Л60. После раскатки, путем сопоставления конечной формы и размеров искаженной ячейки с на­чальной геометрией определяются основные характеристики локального формоизменения. Для получения математической модели этих характеристик использован линейный многофакторный эксперимент для трех факторов: глубина утонения - , станочная подача инструмента - ,  диаметр давильного элемента - .

Значения кодированных факторов,  соответствующие реальным условиям использования их в процессе РВ, приведены в табл. 1.

Таблица  1

Интервалы варьирования факторов для исследования

интенсивности деформации

Кодированные значения

Натуральные значения

, мм

, мм

, мм

Нижний      «-1»

0,75

0,2

11

Основной   «0»

1,25

0,5

15

Верхний     «+1»

1,75

0,8

19

0,5

0,3

4

В результате получено уравнение регрессии для определения интенсивности деформации  в кодированных переменных при прямом способе РВ:

                  (14)

На основе несимметричного плана второго порядка для пяти факторов на кубе выполнен ана­лиз изменения силовых характеристик процесса РВ шариковыми раскатными устройствами. Регрессионные уравнения получены при исследовании влияния следующих технологических факторов: относительная исходная разностенность заготовки - , относительный диаметр давильного элемента - , степень утонения - , относительная скорость деформирования - , относительный диаметр заготовки - . Здесь  - станочная подача, приходящаяся на один давильный элемент,  - количество давильных элементов. Диапазоны варьирования  технологических факторов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Кодированные значения

Натуральные значения

Нижний      «-»

0,1

5,0

0,43

1508

12

Основной   «0»

0,2

6,3

0,48

1805

22

Верхний     «+»

0,3

7,6

0,53

2102

32

0,1

1,3

0,05

297

10

Интервалы варьирования факторов для исследования силовых

и качественных характеристик

Полученные данные позволяют записать регрессионные зависимости состав­ляющих сил деформирования РВ в виде следующих уравнений:

- для осевой составляющей

   (15)

- для радиальной составляющей

         (16)

- для тангенциальной составляющей

(17)

Технологические факторы, приведенные в табл. 2, также использованы для прогнозирования качественных характеристик получаемых деталей, такие как разностенность, овальность, шероховатость поверхности:

- для овальности

                                           (18)

- для разностенности

          (19)

- для шероховатости поверхности

                       (20)

На рис. 6 приведена графическая зависимость изменения шероховатости поверхности    от  изменения относительного диаметра давильного элемента  и степени обжатия . Видно, что с увеличением относительного диаметра ДЭ и уменьшением степени утонения шероховатость обрабатываемой поверхности также уменьшается, и минимальна при  и .

    

Рис. 6. Поверхность отклика и линии равного уровня шероховатости в зависимости от изменения степени утонения и относительного диаметра ДЭ

Приведенные регрессионные уравнения могут быть использованы для прибли­женной оценки деформационных, силовых параметров и качественных характеристик изделий в исследованном диапазоне варьирования при РВ.

В четвертом разделе приведено описание разработанной автоматизированной методики расчета технологических параметров РВ раскатными устройствами на базе информационного и программного обеспечения.

На основе базовых алгоритмов и разработанных уравнений регрессии, полученные в результате проведения многофакторного эксперимента, производятся: предварительная оценка расчетной величины шероховатости после РВ с данными чертежа детали, расчет параметров заготовки, технологических режимов и исполнительных размеров раскатного устройства. Для выбора материала используется разработанная база данных програм­мы «Материалы», как элемента методического обеспечения, предназначенная для хранения информации о химическом составе, механических, физических и технологических свойствах металлов и сплавов, применяемые в производстве.

Таким образом, автоматизированная методика позволяет повысить эффективность технологии за счет сокращения сроков на подготовку необходимой документации, осуществить прогнозирование качества получаемых деталей и сокращает время на экспериментальную доработку и внедрение процесса.

В пятом разделе, на основе результатов экспериментальных исследований, сформулированы общие рекомендации по выбору: типа заготовки,  технологических режимов и степени утонения заготовки для обеспечения  качественных характеристик изделия.

Анализ чертежа детали «Корпус осушителя» (рис. 7) и технических условий на изготовление показал, что имеется возможность  использования способа РВ раскатными устройствами в производстве указанной детали. Целесообразность использования дан­ного способа объясняется не только возможностями получения высокой точности и чистоты поверхности, но и тем, что замена этим способом предше­ствующей технологии изготов­ления (механическая обработка труб) позволяет получить значительную эко­номию металла, увеличить произво­дительность, уменьшить себе­стоимость изготовления деталей и ис­пользовать средства механизации про­цесса.

Рис. 7. Чертеж детали «Корпус осушителя»

  


Используя автоматизированную методику, получены рациональные технологические параметры процесса РВ для изготовления детали «Корпус осушителя» в форме сводной технологической ведомости. Расчет основных характеристик качества детали «Корпус осушителя» по разработанным уравнениям регрессии показал, что определенные технологические факторы: режимы обработки, размеры инструмента и условия деформирования, обеспечивают качество детали заданное конструкторской документацией.

В приложениях приведены: текст макроса для реализации процесса РВ в ANSYS, акты о внедрении научно-исследовательских результатов в учебный процесс  и об опытной эксплуатации программного обеспечения в производстве.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая важное народнохозяйственное значение для различных отраслей машиностроения, состоящая в повышении эффективности технологического процесса РВ с утонением стенки шариковым раскатным инструментом путем научного обоснования технологических параметров РВ, режимов обработки и ожидаемых характеристик качества детали, которые обеспечивают требования чертежа и позволяют снизить себестоимость изготовления.

В процессе теоретического и экспериментального исследования получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1. Разработана конечно-элементная математическая модель упругопластического деформирования материала с изотропным упрочнением в процессе РВ с утонением стенки, которая позволяет оценить напряженно-деформированное состояние материала заготовки, характер течения материала, влияние трения между заготовкой и давильным элементом, и получить зависимости силовых параметров от технологических факторов. Анализ результатов показывает удовлетворительную согласованность с экспериментальными данными по силовым режимам.

2. В результате анализа результатов теоретического исследования, установлен количественный и качественный характер влияния основных технологических факторов: диаметр давильного элемента, трение, степень деформации, размеры заготовки на формирование пластической зоны.

Установлено, что при равных степенях деформации с уменьшением размера давильного элемента увеличиваются осевая и тангенциальная составляющие силы деформирования.

3. Процесс РВ ШРУ реализован в среде ANSYS (текст макроса приведен в Приложении 1 диссертации), и может использоваться при анализе подобных объемных процессов.

4. В результате экспериментального исследования процесса РВ, установлено влияние технологических факторов на составляющие силы и характеристики качества получаемых деталей.

5. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение для расчета размеров заготовки под РВ раскатными устройствами и полуфабриката после деформации, количества операций, технологических режимов, инструмента, штучного времени. Результаты расчета выводятся в форме технологической ведомости, которая позволяет снизить трудоемкость составления технологических карт и сократить время на экспериментальную доработку техпроцесса.

6. Для обеспечения  качественных характеристик изделия (шероховатость, разностенность) сформулированы рекомендации по выбору: типа заготовок,  технологических режимов, предельной степени утонения.

7. Практические результаты данной диссертационной работы использованы на предприятии ОАО «Газстройдеталь» (г. Тула). Отдельные результаты исследований внедрены в учебный процесс при подготовке бакалавров и магистров по дисциплинам: «Основы метода конечных элементов», «Технологии конструк­ционных материалов» и «Научно-исследовательская практика».

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

ОТРАЖЕНО В ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Наумов Д.М., Вальтер А.И. Математическая модель процесса вытяжки с утонением стенки на базе МКЭ // Известия ТулГУ. Серия. Технические науки. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2008. - Вып. 4. - С. 96-101.

2. Наумов Д.М., Вальтер А.И. Математическая модель процесса образова­ния внеконтактной деформации при ротационном деформировании оболочек // Известия ТулГУ. Серия. Технические науки. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2009. - Вып. 3. - С. 204-207.

3. Наумов Д.М., Вальтер А.И. Моделирование процесса ротационной вы­тяжки с утонением методом конечных элементов // Известия ТулГУ. Серия. Техни­ческие науки. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. - Вып. 5. – C. 324-332.

4. Наумов Д.М., Вальтер А.И. Теоретическое исследование процесса ротационной вытяжки осесимметричных оболочек с утонением стенки // Со­временные технологии обработки металлов и средства их автоматизации. Секция 1. Высокоэффективные технологии обработки давлением и сварки. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2008. - С. 30-32.

5. Наумов Д.М., Вальтер А.И. Кинематический анализ процесса ротацион­ного деформирования с учетом вращения заготовки // Вестник ТулГУ. Серия. Актуальные вопросы механики. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2008. - Вып. 4, т. 1. – С. 27-32.

6. Наумов Д.М., Вальтер А.И. Интегрированная САПР процессов ротацион­ной вытяжки // Автоматизация: проблемы, идеи, решения. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2008. - С. 24-27.

7. Наумов Д.М., Вальтер А.И. Методика применения баз данных в автоматизированных системах расчета процессов ОМД // Автоматизация: проблемы, идеи, решения. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2009. – С. 27-30.

8. Наумов Д.М. Исследование процесса ротационной вытяжки с утонением стенки // Молодежные инновации. VI-я молодежная НТК. Секция. Технические науки. Сборник докладов. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. – Ч. 2. – С. 162-164.

9. Наумов Д.М., Вальтер А.И. Методика определения степеней деформации при ротационной вытяжке с утонением стенки // Автоматизация: проблемы, идеи, решения. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. – С. 174-177.

10. Наумов Д.М., Вальтер А.И. Математическое моделирование критического нагружения при упрочнении поверхностно-пластическим деформационным ротационным раскатным инструментом // Деформация и разрушение материалов и наноматериалов. Deformation and Fracture of Materials and Nanomaterials (DFMN 2011). IV международная конференция. Секция 14. – М.: ИМЕТ РАН, 2011. –– С. 885-887.

Подписано в печать 27.03.2012.

Формат бумаги 60?84 1/16. Бумага офсетная.

Тираж 130 экз. Заказ 018 от 27.03.2012 г.

Отпечатано на полиграфической базе ОрелГТУ 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29.

 
Авторефераты по темам  >>  Разные специальности - [часть 1]  [часть 2]



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.