Формування поверхневого шару деталей вигладжуванням для підвищення їх ресурсу
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Формування поверхневого шару деталей вигладжуванням для підвищення їх ресурсу
|
|
| Creator |
Тітов, Андрій Вячеславович
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.05 – Процеси та машини обробки тиском. Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут». Розв’язана актуальна науково-технічна задача удосконалення процесу вигладжування деталей з конструкційних матеріалів для підвищення ресурсу виробів. Побудовані математичні моделі пружно-пластичного деформування поверхневого шару деталі та гідродинамічної взаємодії індентора з поверхнею деталі, а також виконано чисельне моделювання процесу вигладжування в CAD/CAE ANSYS. Експериментально показано, що похибка розрахунків не перевищує 8 – 10 %. Запропоновані номограми для вибору зусилля, швидкості обробки та в’язкості мастила для вигладжування. Для забезпечення параметрів якості поверхні деталей з титанових сплавів за вигладжування запропоновано використання додаткового ультразвукового навантаження та розроблена установка для реалізації процесу. На основі узагальнення наукових, теоретичних та експериментальних результатів, які отримані в дисертації, розроблено нові технічні рішення, що забезпечують ефективність вигладжування. За результами випробувань на утому виконана оцінка ефективності режимів і методів зміцнення за вигладжування сталей та титанових сплавів. Результати роботи впроваджені на підприємствах ВАТ «Мотор Січ» і ЗМКБ «Прогрес». Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.05 – Процессы и машины для обработки давлением. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2011. Решена актуальная научно-техническая задача совершенствования процесса выглаживания на основе исследования особенностей формирования поверхностного слоя деталей из конструкционных материалов пластическим деформированием для увеличения ресурса изделий. Показано, что на формирование параметров качества поверхностного слоя в значительной степени влияют два фактора: контактное трение и удельное усилие взаимодействия инструмент-деталь, которые зависят от следующих параметров процесса обработки: усилие, скорость обработки и шаг подачи инструмента, используемая смазка, радиус индентора и др. На основании теоретического исследования построены математические модели упруго-пластического деформирования поверхностного слоя детали и гидродинамического взаимодействия индентора с поверхностью детали, которые учитывают основные технологические параметры: скорость и усилие обработки при выглаживании. Они позволяют определять НДС и энергосиловые параметры процесса с использованием замкнутой системы уравнений сплошных сред, а также производить выбор оптимизированных параметров скорости обработки и вязкости смазки для создания условий гидродинамического трения. Построены номограммы для практического выбора оптимизированных параметров скорости обработки и начальной вязкости смазки для создания условий близких к гидродинамическому трению. Выполнено численное моделирование процесса выглаживания в системе ANSYS, проведено исследование влияния трения на НДС процесса. Исследовано влияние коэффициента трения между индентором и поверхностью детали на НДС поверхностного слоя. Проведено экспериментальное исследование особенностей формирования поверхностного слоя при выглаживании сталей и титановых сплавов для проверки достоверности разработанных теоретических и конечноэлементных моделей процесса выглаживания. Показано, что погрешность расчетов не превышает 8 – 12 %. На основе результатов теоретических исследований предложено использование дополнительного ультразвукового нагружения для управления параметрами скорости и усилия при выглаживании. Показана эффективность использования дополнительного ультразвукового нагружения и твердых смазок при выглаживании титановых сплавов ВТ-22 и ВТ-23. По результатам проведенных усталостных испытаний стандартных образцов после выглаживания выполнена оценка эффективности режимов и методов упрочнения Обобщения теоретических и экспериментальных результатов, которые получены в диссертации, привели к новым техническим решениям, обеспечивающим эффективность выглаживания. Результаты работы внедрены на предприятиях ОАО «Мотор Сич» и ЗМКБ «Прогресс». The thesis to be defended for obtaining a scientific degree of PhD in Engineering at speciality of 05.03.05 – Processes and machines of plastic deformation by pressure. National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”. The actual applied scientific problem of technological improvement of ironing of shafts has been solved in order to increase fatigue strength. Mathematical models of elastoplastic deformation of the surface layer and hydrodynamic interaction of an indenter with the surface of a detail, and numerical model of ironing process with CAD/CAE ANSYS were carried out. The results of experiments showed that the calculation error is less thn 8 – 10 %. The nomograms for the choice of ironing force, velosity of the process and oil viscosity in ironing process were drawn. On the basis of the results of theoretical researches the application of additional ultrasonic vibrations for obtaining higher quality of the detail surface layer made of titanium alloys is proposed. The device for ironing with ultrasonic vibrations was designed. On the basis of the theoretical and experimental results new methods and technical solutions were proposed. Modes and metods of ironing based on the results of fatigue tests were analyzed. Results were implemented in JSC Motor Sich and SE Ivchenko-Progress. |
|
| Date |
2011-07-08T12:48:38Z
2011-07-08T12:48:38Z 2011 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://ela.kpi.ua/handle/123456789/902
|
|
| Language |
uk
|
|