Введение к работе
з
Актуальность темы. В решении задач повышения производительности труда при обработке металлов, качества и надежности деталей и снижения расхода материалов большое значение имеют процессы бесстружечной обработки холодным пластическим деформированием. Деформирующее протягивание является одним из наиболее эффективных методов поверхностно-пластического деформирования (ППД), обеспечивающего получение отверстий с высокими показателями качества их поверхности.
Традиционными материалами для изготовления рабочих элементов деформирующих протяжек являются твердые сплавы. Так как в их состав входят вольфрам и другие дефицитные и дорогостоящие материалы, то целесообразно заменить их на инструментальные стали. Однако применение стальных деформирующих колец затруднено вследствие их низкой износостойкости из-за интенсивного протекания адгезионно-диффузионных процессов на поверхностях контакта инструмента и детали. Данная проблема успешно решается путем применения нейтрально-адгезионных прослоек между контактирующими поверхностями деформирующего элемента и детали. В настоящее время в качестве таких прослоек чаще всего используются износостойкие покрытия, наносимые на рабочие поверхности деформирующих элементов современными методами упрочняющей обработки, а также твердосмазочные покрытия, наносимые на обрабатываемые поверхности заготовок. Реализация этих методов требует дополнительных экономических, энергетических, временных и трудовых затрат.
Поиск новых решений позволил предложить использование механизма избирательного переноса в условиях упругопластического контакта деформирующего элемента с деталью, который ранее применялся лишь в узлах трения механизмов и машин и процессах резания. Эффективность его использования при деформирующем протягивании отверстий стальным инструментом до настоящего времени не исследовалась. Этим объясняется отсутствие научных и практических данных и рекомендаций в этой области. Поэтому в основу данной работы
положено теоретико-экспериментальное исследование процесса деформирующего протягивания в условиях избирательного переноса.
Цепь работы. Комплексное исследование процесса деформирующего протягивания в условиях избирательного переноса, обеспечивающего повышение эффективности данного процесса.
Научная новизна.
l.Ha основе теоретических исследований разработана физическая модель способа воздействия при деформирующем протягивании в условиях избирательного переноса.
-
На основе теоретического анализа в соответствии с разработанной физической моделью способа воздействия получены аналитические зависимости для определения коэффициента трения и осевого усилия при деформирующем протягивании в условиях избирательного переноса, проведен их анализ и определены закономерности их изменения от различных технологических факторов.
-
Экспериментально установлено положительное влияние металлоплакирующей смазки на фрикционные и адгезионные характеристики контакта, силы и коэффициент трения деформирования, качественные характеристики обработанной поверхности, износ и стойкость деформирующих элементов.
-
Экспериментально установлены зависимости усилия деформирования и параметров качества обработанной поверхности от основных технологических факторов процесса деформирующего протягивания в условиях избирательного переноса.
Практическая ценность.
l.Ha основе теоретико-экспериментальных исследований разработаны рекомендации по применению смазочного материала, реализующего избирательный перенос при деформирующем протягивании, который позволяет снизить усилие деформирования, повысить стойкость стального инструмента, точность и качество обработанного отверстия.
-
Получены функциональные зависимости осевого усилия деформирующего протягивания и шероховатости обработанной поверхности от натяга деформирования, толщины стенки, диаметра отверстия, твердости материала заготовки и исходной шероховатости для различных материалов. Установлена область их рационального применения.
-
Определены оптимальные условия обработки, обеспечивающие достижение наилучших показателей качества поверхности.
-
Снижены стоимость изготовления деформирующих элементов и расход дорогостоящего и дефицитного вольфрама в результате замены твердосплавных колец на элементы из быстрорежущей стали.
-
В результате применения механизма металлоплакирования обеспечена модификации обработанной поверхности, повышающая ее эксплуатационные свойства и создающая предпосылки для реализации избирательного переноса в паре трения при работе детали.
Реализация работы. Основные результаты работы использованы на кафедре "Автоматизированные станочные системы и инструменты" при выполнении госбюджетных НИР.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на:
1.заседаниях кафедры "Автоматизированные станочные системы и инструменты" МАМИ;
-
международной научно-практической конференции "Ресурсосберегающая технология машиностроения", г. Москва, 1993 г.;
-
межвузовской научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии машиностроения", г. Москва, 1995 г.;
-
международной научно-технической конференции "100 лет российскому автомобилю. Промышленность и высшая школа", г. Москва, 1996 г.;
-
межвузовской научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии машиностроения", г. Москва, 1996 г.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 6 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы (194 наименования), содержит 122 стр. машинописного текста, 34 рисунка и 11 таблиц.
