Удосконалення технології плоскої поперечно-клинової прокатки ступінчастих циліндричних заготовок

Abstract

Дисертацію присвячено науковій задачі дослідження особливостей формоутворення при плоскій поперечно-клиновій прокатці і розробці рекомендацій з вибору раціональних технологічних параметрів процесу. На основі методів прикладної теорії пластичності одержали подальший розвиток ма-тематичні моделі напружено-деформованого стану процесів поперечно-клинової прокатки. Комп’ютерне моделювання за допомогою методу скінчених елементів дало можливість ви-конати аналіз особливостей пластичної деформації при ППКП. Установлено залежність величини використаного ресурсу пластичності від геометричних параметрів інструменту та температурного режиму процесу прокатки. Отримано рівняння регресії, яке описує залежність величини використаного ресурсу пластичності від температури процесу плоскої поперечно-клинової прокатки та робочих кутів інструменту. Достовірність отриманих теоретичних рішень підтверджена результатами експериме-нтальних досліджень. Розроблені рекомендації та методики проектування інструменту для виготовлення ступінчастих циліндричних заготовок методом плоскої поперечно-клинової прокатки.

Диссертационная работа посвящена научной задаче исследования особенностей фор-мообразования при плоской поперечно-клиновой прокатке и разработке рекомендаций по выбору рациональных технологических параметров процесса. Разработана методика расчета напряженно-деформированного состояния при плоской поперечно-клиновой прокатке для этапов внедрения и расширения созданной канавки, с использованием методов линий скольжения и решения осесимметричной задачи. На основе результатов численной реализации полученных математических моделей и соответствующих им программных средств установлено влияние углов инструмента и тем-пературного режима на напряженно-деформированное состояние и величину использован-ного ресурса пластичности при плоской поперечно-клиновой прокатке. Сформулированы и решены задачи по автоматизированному проектированию инструмента и выбору рацио-нальных технологических режимов процесса. Установлено, что при уменьшении длины калибрующего участка инструмента на 20% при степени обжатия  = 1,82,0 использований ресурс пластичности уменьшается на 0,100,15. При этом показано, что для обеспечения необходимого качества заготовки при степени обжатия  = 1,82,0 угол  необходимо выбирать в диапазоне значений 35    40, а угол  – в диапазоне значений 8°    11°. В целом, выбор температурного режима и использование инструмента с предложенной геометрией и технологической насечкой поз-волило уменьшить использований ресурс пластичности на величину 0,20,3.

Dissertation is devoted to the scientific study of the problem of forming a flat in cross-wedge rolling and develop recommendations for the rational process parameters. On the basis of methods of the applied theory of plasticity the mathematical models of the tensely deformed state of processes of the cross-wedge rolling got subsequent development. A computer design by the method of complete elements enabled to execute the analysis of features of flowage at cross-wedge rolling. Dependence of size of the utillized resource of plasticity is set on the geometrical parameters of instrument and temperature condition of process of rolling. This regression equation that describes the dependence of the size of the used resource of plasticity of the process temperature flat cross-wedge rolling tool and working angles. The reliability of the theoretical solutions obtained confirmed the results of experimental studies. Recommendations and design techniques instrument are developed for making of step cylindrical billets by flat cross-wedge rolling.