Моделирование процесса накатывания резьбы на стержневых изделиях с целью повышения точности и качества
Диссертация
Разработана методика аппроксимации непрерывными функциональными зависимостями экспериментальных кривых упрочнения и экспериментальных значений термомеханических коэффициентов для случаев холодного и горячего пластического деформирования. В ее основу положен критерий метода наименьших квадратов. Для случая холодного деформирования получены экспоненциальные зависимости сопротивления деформации… Читать ещё >
Содержание
- 1. ПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ РЕЗЬБ НА СТЕРЖНЕВЫХ ИЗДЕЛИЯХ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ
- ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Способы формирования наружных резьб
- 1. 2. Исследования процессов накатывания наружных резьб
- 1. 3. Точность резьб и проблемы обеспечения точности при накатывании
- 1. 4. Задачи исследования
- 2. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛЕЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ СТЕРЖНЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ С РЕЗЬБОЙ
- 2. 1. Сопротивление деформации при холодном пластическом деформировании и аппроксимация кривых упрочнения
- 2. 2. Сопротивление деформации при горячем пластическом деформировании. Термомеханические коэффициенты и их аппроксимация
- 2. 3. Выводы
- 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ ПРОФИЛЕЙ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ
- 3. 1. Вариационное уравнение и функционал принципа минимума полной работы деформации жестко-пластической упрочняемой среды
- 3. 2. Математическое моделирование процесса внедрения клина треугольного сечения в упрочняемое жестко-пластическое полупространство
- 3. 3. Математическое моделирование процесса внедрения трапецеидального выступа резьбонакатного инструмента в металл заготовки
- 3. 4. Расчет силовых параметров процесса формирования профиля резьбы
- 3. 5. Расчет силового воздействия на инструмент при накатывании наружной резьбы плоскими плашками
- 3. 6. Выводы
- 4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ РЕЗЬБОНАКАТНОГО ИНСТРУМЕНТА
- 4. 1. Основные положения метода конечных элементов в задачах теории упругости
- 4. 2. Напряженно-деформированное состояние в трапецеидальном выступерезьбонакатного инструмента
- 4. 3. Расчет энергосиловых параметров трения на контактной поверхности выступа плашки при накатывании
- 4. 4. Расчет износа выступов плашки и совершенствование ее конструкции
- 4. 5. Выводы
- 5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ НАРУЖНЫХ РЕЗЬБ, СФОРМИРО ВАННЫХ НАКАТЫВАНИЕМ
- 5. 1. Методика определения погрешностей диаметров накатанных резьб
- 5. 2. Применение методики оценки погрешностей резьб для случая холодного накатывания
- 5. 3. Выводы
- 6. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГОРЯЧЕГО НАКАТЫВАНИЯ РЕЗЬБЫ НА ПУТЕВЫХ ШУРУПАХ
- 6. 1. Расчет энергосиловых параметров процесса горячего накатывания резьбы на путевых шурупах
- 6. 2. Прогнозирование износостойкости плоских плашек для накатывания резьбы путевых шурупов
- 6. 3. Прогнозирование точности резьбы путевых шурупов, сформированной горячим накатыванием плоскими плашками
- 6. 4. Выводы
Список литературы
- Писаревский М.И. Накатывание точных резьб, шлицев и зубьев. Л.: Машиностроение, 1973. — 200 с.
- Миропольсшй Ю.А., Луговой Э. П. Накатывание резьб и профилей. М.: Машиностроение, 1976. — 175 с.
- Писаревский М. И, Самсонов В И. Новое в технологии накатывания резьб, шлицев и зубьев. ЛДНТП, 1978. — 20 с.
- Писаревский М.И. Накатывание точных резьб: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. ЛИИ им. М. И. Калинина, 1954
- Писаревский М.И. Накатывание точных резьб и шлицев. М.-Л.: Машгиз, 1963.- 180 с.
- Писаревский М.И. Новый инструмент для накатывания резьб и шлицев. М -Л: Машиностроение, 1966. — 152 с.
- Мирополъский Ю.А. Исследование прессов-автоматов для объемной штамповки. М.: Машиностроение, 1968. — 155 с.
- Мирополъский Ю.А., Луговой Э. П., Дмитриенко В. Д. Экспериментальные исследования резьбонакатного автомата модели А2522 с ролик-сегментом // Кузнечно-пггамповочное производство. 1974. — № 5. — С. 27−29.
- Мирополъский Ю.А., Насонов, А Н. Технология и оборудование для накатывания резьб и профилей // Кузнечно-прессовое машиностроение. Серия С.-III, М., НИИМАШ. — 1971. — 175 с:
- Журавлев А.З., Луговой Э. П. Контроль и прогнозирование точности резьбы, накатанной на автоматах // Кузнечно-пггамповочное производство. 1990. -№ 8.-С. 23−25.
- Журавлев А.З., Ефремова Е. А. Проблемы точности и качества резьбы, накатываемой на автоматах // Кузнечно-пггамповочное производство. 1998. — № 10.-С. 10−13.
- Андреев A M., Журавлев А. З., Луговой Э. П. Графоаналитический метод определения радиальных усилий накатки резьбы // Кузнечно-штамповочное производство. 1979. — № 11. — С.7−9.
- Журавлев А.З., Луговой Э.П, Илясов В. В. Определение усилий накатывания резьбы на автоматах с роликами и сегментами с учетом жесткости системы // Кузнечно-штамповочное производство. 1992. — № 4. — G.7−9.
- Якухин В.Г. Оптимальная технология изготовления резьб. М.: Машиностроение, 1985.- 184 с.
- Якухин В.Г., Ставров В. А. Изготовление резьбы: Справочник.- М.: Машиностроение, 1989 192 с.
- Биргер И.А., Иосилевич Г. Б. Резьбовые соединения. М.: Машиностроение, 1973.-256 с.
- Биргер И.А., Иосилевич Г. Б. Резьбовые и сварные соединения. М.: Машиностроение, 1990. — 364 с.
- Фрумин Ю.Л. Высокопроизводительный резьбообразующий инструмент. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1977. 183 с.
- Apel Н. Gewindewalzen. Carl Hanser Verlag. Mflnchen, 1952.
- Naser W., Meichsner H. Technologie des Gewindewalzens. Leipzig Fachbuch-verlag, 1959.
- Montag G, Konig D. Kraft, Arbeit und Machinengrundzeit beim Gewindewalzen zwei RoUen im Einstechverfahren // Fertigungstechnik und Betrieb. 1965. — N 4. — S. 227−230.
- Forres T. The Cold Rolling of Spline Shafts // Australian Machinery and Production Engineering. October, 1966.
- Ямамото А., Акаси К, Есгшото И. Усилие накатывания и расчет межцентрового расстояния накатных роликов // Перевод ВИНИТИ № 52 847/5. Статья из журнала «Никой кикай гаккай ромбунсю». 1960. — № 166. — С. 813 -826.
- Jamamoto A. Investigations on thread rolling // Bulletin of the Tokyo Institute of Technology. 1959. — N 2. — Ser. B. — P. 27−34.
- Jamamoto A, Joshimoto /. Investigations on thread rolling // Bulletin of the Tokyo Institute of Technology. 1961. — N 40. — P. 141−145-
- Dallas D. B. Getting the most of thread rolling attachments // The Tool and Manufacturing engineer. 1966. — Apr. — P. 170−173.
- Губин А.П. Накатывание резьбы роликами. М.: Машгиз, 1947.
- Загурский В.И. Исследование процесса накатывания наружных резьб с продольной подачей: Автореф. канд. дисс. М., Институт машиноведения АН СССР, 1959.
- Загурский В.И. Прогрессивные способы обработки резьбы. М.: Машгиз, 1960.- 125 с.
- Загурский В.И. Автоматизированное производство резьбовых крепежных изделий. М.: Машгиз, 1962. — 121 с.
- Дейнеко В.Г. Новые способы непрерывного накатывания резьбы и других профилей. М.: Машгиз, 1961. — 159 с.
- Рыжов Э.В., Андрейчиков О. С., Стешков А. Е. Раскатывание резьб. М: Машиностроение, 1974 — 122 с.
- Ардеев Ж.А. Исследование процесса накатывания резьбы роликами // Вестник машиностроения. 1980. -№ 11. — С. 65−67.
- Грубое, А А., Комаров П. Н. Силы при накатывании резьб // Станки и инструмент. 1981. — № 1. — С.19−21.
- Усов В.П. Кинематика пластического течения металла при деформировании резьбового профиля. // Кузнечно-пггамповочное производство. 1977. — № 9. -С.16.
- Хостиков М.З. Исследование силовых зависимостей процесса накатывания резьб тангенциальными головками // Прогрессивный режущий инструмент. Высокопроизводительное резание. М. — 1978. — С. 48−70.
- Симонов JI.Р. Стойкость резьбонакатных головок // Вестник машиностроения. 1986. -№ 10. — С. 62−63.
- Таурит Г. Э., Пуховский Е. С., Добрянский С. С. Прогрессивные процессы резьбоформирования Киев: Техшка, 1975.- С. 240.
- Мокринский В.И., Железков О. С. Новые прогрессивные виды и технологические процессы изготовления крепежных изделий // Сер. Метизное производство. Вып. 2. М: Ин-т Черметинформация, 1990. — С. 22
- Мокринский В.И., Железков О. С. Повышение прочности, точности и стойкости крепежных изделий // Черная металлургия: Бюл. Ин-та Черметинформация. 1987. -№ Ц. — С. 19−32.
- Паршин ВТ., Железков О. С., Савинкина О. В. Прогнозирование прочности холодновысаженных стержневых изделий из низкоуглеродистой стали // Изв. АН СССР. Металлы. -1990. № 4. — С. 158−161.
- Железков О.С. Исследование энергосиловых параметров процессов холодной высадки и точности стержневых крепежных изделий: Автореф. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук.- Магнитогорск, 1979. 20 с.
- Железков О.С. Развитие теории и ресурсосберегающих технологий изготовления крепежных изделий на высокопроизводительном автоматическом оборудовании: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. Магнитогорск, 1998.-37 с.
- Герасимова О.В. Закономерности упрочнения металла при накатывании резьбы на редуцированных стальных изделиях // Сталь. № 7. — 2000. — С. 5152.
- Арсенъев В.В. Состояние и основные направления развития метизного производства // Сталь. 2000, — № 1. — С. 58−60.
- Аршанский М.М., Кульков И. Б. Способы нестационарного резьбонакатыва-ния с радиальной подачей // Вестник машиностроения. 2003. — № 9. — С. 4853.
- Gorke М. Verschleiparm Gewinde furchen // Ind. Anz. 1995. -117. — № 35.
- Бушенин Д.В., Киричек А. В. Кульков И.Б. Сравнение твердости резьбовых профилей, полученных разными методами пластического деформирования // Вестник машиностроения. 1999. — № 10.
- Поперечно-кттовая прокатка / Г. В. Андреев, В. А. Клушин, Е. М. Макушок и др./ Под общ. ред. Е. М. Макушка. Минск: Наука и техника, 1974. — 160 с.
- Механические свойства сталей и сплавов при пластическом деформировании / Третьяков А. В., Трофимов Т. К., Гурьянова М. К. М.: Машиностроение, 1971.-64 с.
- Смирнов-Аляев Г. А., Розенберг В. М. Теория пластических деформаций металлов. М.: Машгиз, 1956. — 368 с.
- Никифоров А.Д. Точность и технология изготовления метрических резьб. -М.: Высшая школа, 1963. 180 с
- Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник. JI.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. — 464 с.
- ГОСТ 16 093–81.Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором.
- ГОСТ 9150–81. Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Профиль.
- ГОСТ 8724–81. Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги.
- ГОСТ 24 705–81. Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры.
- Теория обработки металлов давлением / И .Я. Тарновский, А. А. Поздеев, О. А. Ганаго и др. М.: Металлургиздат, 1963. — 672 с.
- Качанов Л.М. Основы теории пластичности. М.: 1969. — 420 с.
- Соколовский В В. Теория пластичности. М.: Высшая школа, 1969. — 608 с.
- Гун Г. Я. Теоретические основы обработки металлов давлением: Теория пластичности.- М.: Металлургия, 1980. 456 с.
- Громов ЕЛ. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1978.-360 с.
- Кроха В.А. Упрочнение металлов при холодной пластической деформации: Справочник. -М.: Машиностроение, 1980. 157 с.
- ТурчакЛ.И. Основы численных методов: Учебн. пособие. М.: Наука, 1987. -320 с.65- Третьяков А. В., Зюзин В. И. Механические свойства сталей и сплавов при обработке давлением. М: Металлургия, 1973. — 224 с.
- ЛагранжЖ.Л. Аналитическая механика. Т.1 M.-JL: ГТТИ, 1950. — 594 с.
- Ritz W. Uber eine neue Methode zur Losung gewisser Variationsprobleme der mathematischen Physik, J. f. d. reine und angewandte Math. 135, H. 1 (1908)
- Ritz W. Theorie der Transwersalschwingungen einer quadratischen Platte mit freien Randern, Gesammelte Werke. Paris, 1911.
- Краснов М.Л., Макаренко Г. И., Киселев A.M. Вариационное исчисление. -М: Наука, 1973. 192 с.
- Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике. Изд. 2-е, переработ. и доп. М.: Наука, 1970. — 512 с.
- Губкин С И. Пластическая деформация металлов. М.: Металлургиздат, 1960. — Т. I — Ш.
- Смирнов-Аляев /".^. Сопротивление материалов пластическому деформированию. 3-е изд., перераб. и доп. JL: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1978.-368 с.
- Ильюшин А.А. Механика сплошной среды. М.: Изд. МГУ, 1978. — 288 с.
- УнксовЕ.П. Инженерная теория пластичности. М.: Машгиз, 1959.-251 с.
- Унксов Е.П. Инженерные методы расчета усилий при обработке металлов давлением. М: Машгиз, 1939. — 191 с.
- Ун/ccoe Я. Я. Пластическая деформация при ковке и штамповке. М.: Машгиз, 1939 -191 с.
- Тарновский И.Я., Поздеев А. А., Ганаго О. А. Деформации и усилия при обработке металлов давлением. М.: Машгиз, 1959. — 304 с.
- Мейз Дж. Теория и задачи механики сплошных сред. М.: Мир, 1974. -319с.
- Хилл Р. Математическая теория пластичности.- М.: Гостехиздат, 1956.-462с.
- Томленое АД. Теория пластического деформирования металлов. М.: Металлургия, 1972. — 408 с.
- Колмогоров.B.J1. Механика обработки металлов давлением.- М.: Металлургия, 1986.-688 с.
- Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т.1. М.: Наука, 1983. — 528 с.
- Джонсон У., Меллор П. Теория пластичности для инженеров.- М.: Машиностроение, 1979. -568 с.
- Е. Orowan. The Calculation of Roll Pressure in Hot and Cold Flat Rolling -Proc. Inst. Mech. Engr. v. 150,4. — 1943.
- McuiUHWi H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1979.400 с.
- Сторожев М.В., Попов Е. А. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1977. — 424 с.
- Соколов Л.Д. Сопротивление металлов пластической деформации. М., Ме-таллургиздат, 1963. 284 с.
- Томсен Э., Янг К., Кабояши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов. М.: Машиностроение, 1969. — 503 с.
- Соколовский В.В. Построение полей напряжений и скоростей в задачах пластического течения // Инженерный журнал. Вып.З. 1961.
- Underwood L.R. The Rolling of Metals. Sheet Met. Ind., 1945.
- Рейнер M. Деформация и течение. Введение в реологию. (Пер. с англ.). -М., Изд-во иностр. лит., 1963. 381 с.
- Марков А.А. О вариационных методах в теории пластичности // Известия АН СССР. Сер. Прикладная математика и механика, 1947, вып. 3, т. 11, с. 339−350.
- Тарновский И.Я. Вариационные методы механики пластических сред в теории обработки металлов давлением // Инженерные методы расчета технологических процессов обработки металлов давлением. М. — 1963. — С. 45−72.
- Колмогоров В.Л., Тарновский И. Я., Ериклинцев В. В. Новый метод расчета напряжений в обработке металлов давлением // Изв. вузов. Черная металлургия. 1964.-№ 9.-С. 74−92.
- Расчет напряженного состояния при прокатке вариационными методами / И. Я. Тарновский, В. Л. Колмогоров, Э. Р. Римм и др. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1964. — № 12. — С. 78−80.
- Тарновский И.Я., Паршин В. Г. Исследование холодной деформации тел с неоднородными механическими свойствами // Изв. вузов. Черная металлургия. 1968.-№ 5. — С. 81−86.
- Ериклинцев В.В., Тарновский И. Я., Колмогоров В. Л. Определение напряжений при осадке высокой полосы с внешними зонами в условиях объемной деформации // Изв. вузов. Черная металлургия. 1967. — № 1. — С. 92−97.
- Тарновский И.Я., Поздеев А. А., Тарновский В. И. Вариационные методы в теории обработки металлов давлением // Прочность и пластичность. М. -1971.-С. 175−178.
- Тимошекнко С.П., ГулъдерД. Теория упругости (Пер. с англ.). М.: Наука, 1975. — 576 с.
- Мясищев АЛ, Ренне И. П., Смарагдов И. А. Аналитическое решение задачи образования выступов при вдавливании острых симметричных клиньев // Обработка металлов давлением: Сб. науч. тр. Вып.8. Свердловск: Изд. УПИ, — 1981. -С23−31.
- Демидович Б.П., Марон И. А. Основы вычислительной математики. М.: Наука, 1966. — 664 с.
- Снеговский Ф. П. Малыгин Б.В. Теория и практика магнито-импульсного упрочнения инструмента и деталей машин // Резание и инструмент. Респ. межвед. науч.-техн. сборник. 1989. — № 41. — с. 18−23.
- Контроль качества инструментальных материалов / А. А. Кондратюк, В. П. Нестеренко, В. Д. Руднев и др. // Современные технологии и материаловедение: Сб. науч. тр./ Под ред. Ю. А. Баландина. Магнитогорск: МГТУ, 2003. -С. 118−119.
- Повышение стойкости инструмента для формирования резьб крепежных изделий / О. С. Железков, А. А. Старушко, С. В. Кочуков и др. // Современные технологии и материаловедение: Сб. науч. тр./ Под ред. Ю. А. Баландина. -Магнитогорск: МГТУ, 2003. С. 102−106.
- Железное ОС., Старушко А. А., Кочуков С. В. Перспективные способы повышения стойкости резьбообразующего инструмента // Труды пятого конгресса прокатчиков. М.: Черметинформация, 2004. — С. 443−444.
- Norrie D.H., de Vries G. The Finite Element Method Fundamentals and Applications. — Academic Press, New York, 1973.
- Крагельский KB. Muxuh Н.М. Узлы трения машин: Справочник М.: Машиностроение, 1984. — 280 с.
- Жиркин Ю.В. Надежность, эксплуатация и ремонт металлургических машин: Учебник. Магнитогорск: МГТУ, 2002. — 230 с.
- Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) / А. В. Чичинадзе, Э. М. Берлинер, Э. Д. Браун и др.- Под общ. ред. А. В. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 2003. — 576 е.- ил.
- Пат. на п.м. 39 101 РФ, МПК7 В 21 Н 3/06. Инструмент для накатывания наружной резьбы / О С. Железков, С. В. Кочуков, С. О. Железков (РФ) — заявл. 09.03.2004- опубл. 20.07.2004: Бюл. № 20.
- Ланской Е.Н. Характеристика точностных параметров кузнечно-прессового оборудования // Вестник машиностроения. 1965. — № 12. — С. 51−56.
- Ланской Е.Н. Общий метод анализа жесткости прессов для объемной штамповки // Кузнечно-нггамповочное производство. 1969. — № 5. — С. 2932.
- ГОСТ 809–71. Шурупы путевые.
- Журавлев В.Н., Николаева О. И. Машиностроительные стали: Справочник. -Изд. 4-е, переработ, и доп. М.: Машиностроение, 1992: — 480 с.