Технологическое обеспечение процессов изготовления составных цилиндров из бесшовных и сварных труб дорнованием
Среди известных методов дорнования, с помощью которых решалась проблема деформирования сварных трубчатых заготовок, был выбран процесс дорнования в обойме. Обычная обойма представляет собой толстостенную втулку, у которой соотношение наружного и внутреннего диаметров во избежание появления в ней пластических деформаций согласно теоретическим исследованиям должно быть более 2,71. Однако в данном… Читать ещё >
Содержание
- ВВЕДЕНИЕ
- ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И ФИЗКЕ-МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЦЕЛЬНОТЯНУТЫХ И СВАРНЫХ ТРУБ С УЧЕТОМ ОБРАБОТКИ ДОРНОВАНИЕМ
- 1. 1. Сравнительный анализ точности отверстий заготовок из цельнотянутых и сварных труб
- 1. 2. Технические характеристики заготовок цельнотянутых и сварных труб
- 1. 3. Особенности формы, размеров и структурное состояние металла сварного шва
- 1. 4. Методы удаления внутреннего грата в сварных трубах
1.5. Дорнование отверстий — эффективный способ изготовления деталей типа втулок, гильз, цилиндров повышенной прочности и точности 1.6 Преимущество дорнования при изготовлении втулок из трубчатых заготовок
1.7. Схемы дорнования отверстий трубчатых заготовок
ГЛАВА 2. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СОСТАВНОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПОЛЫХ ЦИЛИНДРОВ МЕТОДОМ ДОРНОВАНИЯ ОТВЕРСТИЯ 35
2.1. Напряженно деформированное состояние составного цилиндра в процессе дорнования 35
2.2. Аналитические исследования упругих смещений 39
2.3. Определение деформаций и напряжений в процессе пластического формоизменения сварной заготовки 46
2.4. Напряженно-деформированное состояние материала сварной трубы в процессе дорнования отверстия 51
2.5. Моделирование процесса дорнования отверстия сварной трубы 53
2.5.1. Модель формы грата 6
2.5.2. Методика определения формы поперечного сечения грата 58
2.5.3. Методика расчета площади сварного грата разработана с применением следующих допущений. 62
2.5.4. Наименьший допустимый зазор между соединяемыми элементами 63
2.6. Особенности деформации сварной трубы на III этапе дорнования 65
2.7. Наибольший допустимый зазор между соединяемыми элементами
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 72
3.1. Оборудование 72
3.2. Образцы для дорнования 72
3.3. Инструменты для дорнования 74
3.4. Схема дорнования и измерения 78
3.5. Измерение погрешностей размеров и формы отверстий сварных трубчатых заготовок 80
3.6. Измерение шероховатости внутренней поверхности 89
3.7. Измерение микротвёрдости 91
3.8. Радиографический контроль сварных швов
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ДОРНОВАНИЯ ОТВЕРСТИЙ ВТУЛОК ИЗ СВАРНЫХ ТРУБ 95
4.1. Выбор схемы дорнования втулок из сварных труб 95
4.2. Экспериментальное установление области предельных натягов дорнования отверстий сварных заготовок в обойме 99
4.3. Исследования закономерностей деформирования сварной заготовки с внутренним гратом 102
4.4. Точность и качество поверхностей сварной заготовки 109
4.5. Микроструктура и физико-механические свойства материала сварной заготовки, обработанной дорнованием 115
4.6. Рентгенопросвечивание сварных труб
ГЛАВА РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ПРОЦЕССА ДОРНОВАНИЯ ВТУЛОК ИЗ СВАРНЫХ ЗАГОТОВОК 123
5.1. Выбор сварной заготовки для дорнования составного цилиндра 123
5.2. Дорн для обработки отверстий в деталях со сварным швом 127
5.3. Варианты обработки сварных трубчатых заготовок дорнованием 131
5.4. Технологические схемы обработки отверстий 7-го, 9-го и 11-го квалитетов точности с применением дорнования 131
5.5. Выбор экологически безопасных смазочных материалов для дорнования сварных трубчатых заготовок
Выводы по диссертации
Список использованных источников
Приложения 156
Список литературы
- Исаев А.Н., Земляной С. А. Технология обработки корпусов гидроцилиндров дорнованием// Инновационные технологии и процессы производства в машиностроении: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 10 /Под общ. ред. B.C. Мельникова /РГАСХМ, Ростов н/Д, 2008, с-67−69.
- Исаев А.Н., Земляной С.А.Исследование процесса дорнования отверстий в сварных трубчатых заготовках. // Перспективные технологии получения и обработки конструкционных материалов. Сборник научных трудов Иркутск 2009 г. С 36−42.
- С.А. Земляной. Точность формы отверстий в поперечных сечениях составного цилиндра. // Межвузовский сборник статей студентов и аспирантов «Машиностроение» (третий выпуск) ФМА КубГТУ 2009 г. С 43−45
- А.Н. Исаев, С. А. Земляной. Исследования структуры материала сварных труб, обработанных дорнованием// Известия ОрелГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» Орел: ОрелГТУ, 2010, № 2 (280) 2010 С.40−50.
- А.Н. Исаев, С. А. Земляной, Э. И. Федин. Деформации и качество поверхности отверстий сварных труб, обработанных дорнованием// Известия ОрелГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» Орел: ОрелГТУ, 2010 № 6−2 (284) С. 118−121.
- Исаев А.Н. Механико-математическое моделирование формообразующих операций в процессах изготовления изделий из трубных заготовок/ГОУ Рост. Гос. акад. С.-х. машиностроения, Ростов н/Д, 2004.-271 с.
- Исаев А.Н., Любимов Ю. В., Лебедев А. Р. Деформации составных корпусов силовых цилиндров, изготовленных методом дорнования отверстия/ДСузнечно-штамповочное производство. 2003. -№ 11. — С. 12−17.
- Грудев А.Д., Зильберт Ю. В., Тилик В. Т. Трение и смазки при обработке металлов давлением. М.: Металлургия, 1982. 312 с.
- Исаченков Е.И. Контактное трение и смазки при обработке металлов давлением. М.: Машиностроение, 1978. 208 с.
- Технология машиностроения: В 2 кн. Кн. 1. Основы технологии машиностроения: /Э.Л. Жуков, С. Л. Мурашкин др.- Под ред. С.Л. Му-рашкина. -М.: Высш. шк., 2008.-278 с.
- Технология машиностроения: В 2 кн. Кн. 2. Производство деталей машин:/Э.Л. Жуков, С. Л. Мурашкин др.- Под ред. С. Л. Мурашкина.-М.: Высш. шк., 2008.-278 с.
- Никифоров А.Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические из-мерения.-М.: Высшая школа, 2007,-510 с.
- Поправка Д.Л., Иосифов В. В. Технология производства сварных конструкций: Учеб. Пособие/Кубан. гос. технол. Ун-т. Краснодао: Изд. КубГТУ, 2003,-276 с.
- Ультразвуковой контроль сварных швов. Гурвич А. К., Ермолов И. Н. «Техника», 1972, 460 стр.
- Технология и оснащение термической обработки соединений трубопроводов. М. А, Даутов, М. Г. Сабиров, М. Х. Рашитов, И. Ф. Шарапов. Казань, Татарское ен. Изд-во, 1979.
- В.М. Савищенко. Исследование процесса чистовой обработки внутренней поверхности электросварных труб в месте сварки. Диссертация на соискателя ученой степени кандидата технических наук. Г. Челябинск 1966 г. с. 215.
- Ю.Г. Проскуряков. Исследование процесса дорнования цилиндрических отверстий. Диссертация на соискателя ученой степени кандидата технических наук. Свердловский горный институт им. В. В. Вахрушева каф. Технология металлов. Свердловск 1952 г. 247 е. ж
- М.С. Баранов Технология производства сварных конструкций. Издательство «Машиностроение» Москва 1966 г. 332 с.
- Гуляев А. И. Технология и оборудование контактной сварки: Учебник для машиностроительных техникумов. -М.: Машиностроение, 1985 256 е., ил.
- Дугавая сварка стальных трубных конструкций / И. А. Шмелева, М. З. Шейкин, И. В. Михайлов, Э. В. Островский. М.: Машиностроение, 1985 г. -232 е., ил.
- Производство труб повышенного качества. Тематический сборник трудов. O.A. Семенов. М- Машиностроение, 234 с.
- Экономия металла производстве труб. Фриндлант А. И. М.: Машиностроение, 1985 г. — 232 е., ил.
- Асеев В.А. Оборудование для очистки и механической обработки труб.
- Грим-Гржимайло. Производство труб для сварных газопроводов. М.- Металлургия, 1972 г.
- Гуляев Г. И. Качество электросварных труб/ Под ред. Я. Е. Осады. М.: Металлургия, 198 Сю-256с., ил., 1л. Ил.- 20 см.
- Давыдов Ф.Д., Гуляеев Г. И., А.Ф. Гринев. Технология производства труб малого диаметра./Киев: Тэнина, 1991−135 1.с.
- Ермолов Ю. Н. Вердеревский В.А. Современное оборудование для производства электросварных труб без внутреннего грата.: Обзор Ю. П. Ермолюк, P.A. Верде. M.: ЦНИИТЭИИНТЯЖМЦ, 1981−39с, ил- 22 см.
- Матвеев Ю. М. Андреев В.Г. Исследования холодной деформации сварных труб. Челябинск, Южн-Уральск ин. Изд. 1986 г.
- Матвеев Ю.М. Холоднодеформированные сварные трубы. Челябинск. Южн-Уральск ин. Изд. 1987 г.
- В.П. Моисеенко, В. И. Эйдельнат. Технологические особенности сварки плавлением сталей и сплавов. Учебное пособие. Невыномыск: НГГТИ, 2003. -154 с.
- Вопросы сварочного производства: Сборник научных трудов. Челябинск: ЧПИ, 1987.-173 с.
- Многослойные сварные конструкции и трубы: Материалы I Всесоюз. конф. / Ред. кол.: Б. Е. Патон (отв. Ред.) и др.- Киев: Наук. Думка, 1984 392 с.
- Иванов В.Ф. Свариваемость сталей после эксплуатации в сероводородсо-держащих средах / РГАСХМ, Ростов н/Д., 2001 150 с.
- Исаев А.Н., Лебедев А. Р. Оптимизация геометрических параметров дор-нующего инструмента при обработке отверстий трубных загото-вок//Инструментообеспечение и современные технологии в техни-ке.-Краснодар: Дом науки и техники РосНИО, 1994.-С. 43−45.
- Проскуряков Ю.Г., Шельвинский Г. И. Дорнование цилиндрических отверстий с большими натягами. Ростов-на-Дону: Ростовский государственный университет, 1982.-166 с.
- Рабинович Е. 3. Гидравлика: Учебное пособие для вузов.—М.: Недра, 1980.—278 с.
- Ашихмин В. Н. Диссертация на соискателя ученой степени кандидата технических наук: Оптимальное проектирование гидроцилиндров минимального веса с заданными прочностными свойствами. —Перьмь, 1989.
- Исаев А.Н. Проектирование процессов дорнования отверстий трубчатых деталей на основе моделирования геометрии многозубого дорна.//Справочник. Инженерный журнал. 2005. — № 2. — С. 11 — 17.
- Исаев А.Н., Солоненко В. Г. Интенсивность деформаций при дорновании отверстий трубчатых заготовок / Инновации в машиностроении. Пенза: ПТУ, 2004.-С. 57- 60.
- Теория обработки металлов давлением. Сторожев М. В. и Попов Е. А. Учебник для вузов. Изд. 3-е, переработ. И доп. М., «Машиностроение», 1971. 424 стр.
- Справочник технолога-машиностроения. В 2-х т. Т. 1/Под ред. А. Г. Ко-силовой и Р. К. Мещерякова 4-е изд., перераб. И доп.- М.: Машиностроение, 1986. 656 с., ил.
- Справочник технолога-машиностроения. В 2-х т. Т. 2/Под ред. А. Г. Ко-силовой и Р. К. Мещерякова 4-е изд., перераб. И доп.- М.: Машиностроение, 1985.496 е., ил.
- Марк Я. В.Справочник по высшей математике. М., 1964 г., 872 стр. с илл.
- Смирнов Аляев Г. А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. 3-е изд., перераб. И доп. Л.: Машиностроение Ленингр. отд-ние, 1978.-368 с.сил.
- Биргер И.А. Остаточные напряжения. М.: Машгиз, — 1963.- 232 с .
- И.И. Болонкина и др. Точность и производственный контроль в машиностроении: Справочник /И.И. Болонкина, А. К. Кутай, Б. М. Сорочкин, Б. А. Тайц.- Л.: Машиностроение, -1983.- 368 с.
- Билик Ш. М. Макрогеометрия деталей машин.-М.: МАШГИЗ, -1962.- 273 с.
- Громов Н.П. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1978, 360 с.
- Гун Г. Я. и др. Пластическое формоизменение металлов. / Гун Г. Я., Полухин П. И., Полухин В. П., Прудковский Б.А.- М.: Металлургия, 1968, — 416 с.
- Грудев А.П.и др. Трение и смазки при обработке металлов давлением / Грудев А. П., Зильберт Ю. В., Тилик В. Т. М.: Металлургия, -1982. — 312 с.
- Губкин С.И. Пластическая деформация металлов, т.II. Металлург-издат, -1961.- 320с.
- Гунтер P.C., Овчинский В. В. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта. М., «Наука», 1970.
- Дель Г. Д. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости.- М. Машиностроение, -1971.- 199 с.
- Исаев А.H., Лебедев А. Р., Лесняк C.B. «Исследование геометрических параметров ротационных дорнов» //Сборник научных трудов. Инструментообеспечение и современные технологии в технике и медицине. Ростов-на-Дону 1997 г.
- Ильюшин A.A., Огибалов П. М. Упругопластические деформации полых цилиндров.- М.: Издательство Моск. универс., -1960. 224 с.
- Кроха В.А. Упрочнение материалов при холодной пластической деформации. Справочник, — М.: Машиностроение, -1980.- 157.с.
- Крагельский И.В., Виноградова И. Э. Коэффициенты трения: Справочное пособие.- М.: МАШГИЗ, -1962.-220 с.
- Кудрявцев И.В. и др. Методы поверхностного упрочнения деталей машин. -М.: Машгиз, -1949. -258с.
- Лесняк C.B., Исаев А. Н. Исследование геометрии контактной поверхности ротационного дорна с цилиндрическим отверстием. 1998 с. 54 55.
- Монченко В.П. Дорнование отверстий с большими натягами.-М.: ЦНИИ- ТЭИтракторосельмаш, 1971.-72 с.
- Монченко В.П. Эффективная технология изготовления полых цилиндров.- М.: Машиностроение, 1980,-248 с.
- Металлы. Методы механических и технологических испытаний / Сборник стандартов.- М.: Из-во комитета стандартов, мер и измерительных приборов, -1970.- 303 с.
- Меньшаков В.М., Карелин B.C. Чистовая обработка отверстий колеблющимся дорном. В сб. «Алмазно — абразивная обработка «. Пермь, -1970. -230с.
- Монченко В.П., Попов A.A. Обработка втулок дорнованием. В сб.: «Размерно — чистовая и упрчняющая обработка холодным пластическим деформированием М.: -1968. -240с.
- Новицкий П.Ф., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений.-JI.: Энергоатомиздат, 1991.-304 с.
- Полухин П.И. и др. Обработка металлов давлением в машиностроении /П.И. Полухин, В. А. Тюрин П.И. Давидков Д. Н. Витанов. -М.: Машиностроение- София: Техника, — 1983. 279 с.
- Папшев Д.Д. Отделочно упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием.- М.: Машиностроение, -1978.158 с.
- A.B. Подзей и др. Технологические остаточные напряжения /A.B. Подзей, А. И. Сулима, М. И. Евстигнеев, Г. З. Серебренников. -М.: Машиностроение, 1973.-216 с.
- Проскуряков Ю.Г. и др. Объемное дорнование отверстий /Ю.Г. Проскуряков, В. Н. Романов, А. Н. Исаев М.: Машиностроение, 1984.224 с.
- Проскуряков Ю.Г. Чистовая обработка деталей пластическим деформированием. //Ю.Г. Проскуряков, А. Н. Осколков, Б. Г. Шаповалов, И. К. Усиков Барнаул: Алт. кн. изд — во, 1973, с. 34 — 37.
- Проскуряков Ю.Г. Дорнование цилиндрических отверстий с большими натягами.- Из-во Ростовского университета, -1982.- 168 с.
- Проскуряков Ю.Г. и др. Качество обработанных дорнованием втулок /Ю.Г. Проскуряков, М. А. Миканадзе Тр. Грузинского политехнического института. Тбилиси: ГПИ, 1983. с 44 46.
- Проскуряков Ю.Г. Новые схемы дорнования. //Ю.Г. Проскуряков, В. Н. Романов, А. Н. Исаев Машиностроитель, № 7, 1980, с. 19.
- Проскуряков Ю.Г. Тяговое усилие и деформации при дорновании запрессованных втулок /Ю.Г. Проскуряков, А. И. Осколков, В. М. Роговой ГАНИТИМ, Барнаул: Алт. кн. из — во, 1973, с. 45 — 52.
- Проскуряков Ю.Г. Технология упрочняюще калибрующей и формообразующей обработки металлов. -М.: Машиностроение, -1971. -230с.
- Проскуряков Ю.Г. Выбор рациональной формы дорна для обработки цилиндричеких отверстий. В сб.: «Повышение стойкости горного оборудования». Металлургиздат, -1955. -320с.
- Проскуряков Ю.Г., Позднякова И. В. Остаточные напряжения в деталях, обработанных дорнованием В сб.: «Современные способы и технология обработки деталей упрочняюще — калибрующими инструментами». Челябинск, -1962. — 234с.
- Проскуряков Ю.Г. Оценка качества прессовых соединений, обработанных дорнованием /Ю.Г. Проскуряков, Ю. М. Голубев, В. М. Роговой, В. И. Эпштейн. //Вестник машиностроения. 1974, № 3. с. 77−79.
- Проскуряков Ю.Г. Управление деформациями и точностью при свободном дорновании //Ю.Г. Проскуряков, В. Н. Романов, А. Н. Исаев, Станки и инструмент, 1980, № 8, с. 30 — 32.
- Проскуряков Ю.Г. Остаточные напряжения и точность деталей, обработанных дорнованием /Ю.Г. Проскуряков, А. Н. Исаев, Л. В. Попов, Ф. Ф. Валяев Вестник машиностроения, 1973, № 7, с. 57 — 60.
- Проскуряков Ю.Г. Оценка качества прессовых соединений, обработанных дорнованием /Ю.Г. Проскуряков, Ю. М. Голубев, В. М. Роговой, В. И. Эпштейн. //Вестник машиностроения. 1974, № 3. с. 77−79.
- Проскуряков Ю.Г. и др. Чистовая обработка деталей пластическим деформированием /Проскуряков Ю.Г., Осколков А. И., Шаповалов Б. Г., Усиков К. И. -Барнаул. -1969. -320с.
- Пятин E.E. Кинематика процесса обработки отверстий колеблющимся дорном. В сб.: «Исследование технологических процессов упрочняюще — калибрующей и формообразующей обработки металлов «. Ростов-на-Дону, -1970. -345с.
- Смирнов Аляев Г. А. Механические основы пластической деформации. -J1. Машиностроение, -1968.- 271 с.
- Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. -Киев: Техника, -1977. 766 с.
- Соколовский В.В. Теория пластичности.- М.: Высшая школа, — 1969.- 33 608 с.
- Сторожев М.В., Попов Е. А. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, -1971.- 434 с.
- Смирнов Аляев Г. А., Чикидовский В. П. Экспериментальные исследования в обработке металлов давлением.- Л.: Машиностроение, -1976.- 400 с.
- Унксов Е.П. Инженерные методы расчета усилий при обработке металлов давлением,— М.: МАШГИЗ, -1955.-280 с.
- Шнейдер Ю.Г. Инструмент для чистовой обработки металлов давлением. Л. Машиностроение, -1970.- 248 с.
- Шнейдер Ю.Г. Влияние чистовой обработки давлением на некоторые эксплуатационные свойства деталей машин и приборов. Вестник машиностроения, -1963. № 7. -с. 23 — 28.
- Шнейдер Ю.Г. Технология финишной обработки давлением: Справочник. -СПб.: Политехника, 1998. 414 е.: ил.
- А. с. № 396 209 В23 d 43/02. Дорн. // Ю. Г. Проскуряков, А. Н. Исаев, В. И. Федотов — 29.08.1973. Бюл. № 36/
- A.c. 733 891 СССР, МКИ2 В 23 D 43/02. Инструмент для обработки отверстий / В. Г. Никитченко, А. М. Розенберг, Ю. Ф. Бусел и др.— Опубл. 15.05.80. Бюл. № 18/
- A.c. 751 528 СССР, МКИ2 В 23 D 43/02. Сборная деформирующая протяжка/ А. М. Розенберг, О. А. Розенберг, С. А. Хисин и др.— Опубл. 30.07.80 Бюл. № 28.
- A.c. 891 263 СССР, МКИ3 В 23 D 43/02. Инструмент для обработки отверстий / В. Г. Никитченко, А. М. Розенберг, Ю. Ф. Бусел и др.— Опубл. 23.12.81. Бюл. № 47.
- Исаев А.Н., Лебедев А. Р., Арапов П. С. Моделирование геометрии много-зубого дорна для обработки отверстий деталей из труб /Станки и инструмент. -2010 г., № 2, с. 8−14