Аналіз впливу вибору температурного режиму процесу ротаційного обкочуванням інструментом тертя на герметичність днищ балонів
Анотація
Шевцов С. О. Аналіз впливу вибору температурного режиму процесу ротаційного обкочуванням інструментом тертя на герметичність днищ балонів // Обробка матеріалів тиском. – 2019. – № 1 (48). – C. 128–134.
Значне місце серед промислових виробів займає продукція з днищем. Проведено аналіз стану питання про виготовлення балонів різними способами. Досить часто балони виготовляють з декількох частин, які зварюються. Такий метод не гарантує високу надійність з’єднання металу днища й корпусу балону, а також вимагають значної кількості різноманітних виробничих операцій та обладнання, також розглянуті інші способи виготовлення пустотілих виробів. Одним із методів виготовлення балонів підвищеної міцності та герметичності є спосіб використання операції обкочування заготовки з стальної труби інструментом тертя. Цей спосіб є доцільним з точки зору зниження собівартості для великосерійного виробництва. Ця технологія проста в реалізації, добре піддається автоматизації та не потребує значних капіталовкладень для створення серійного виробництва. Але при порушенні певних технологічних схем процесу обкочування виникають певні дефекти, що знижує якість виробів, або вимагає усунення дефектів. Метою роботи є встановлення впливу температурного режиму обкочування на процес для підвищення якості днищ балонів та ємностей з трубчастих різнотовщинних заготовок. Об'єктом досліджень є процес виготовлення днищ балонів підвищеної міцності та герметичності ротаційним обкочуванням інструментом тертя. Математичне моделювання процесу на основі рівнянь теплопровідності з урахуванням напружено-деформованого стану заготовки дозволило встановити діапазони основних параметрів процесу для подальшого моделювання методом скінченних елементів. Такими рекомендаціями будуть: початкова температура, відносна товщина стінок та відносна подача заготовки до інструмента тертя. Після моделювання були зроблені висновки: що до початку процесу обкочування оптимальною температурою нагрівання заготовки є температура приблизно рівна Тгом = 0,8. Підігрівання в процесі обкочування заготовки не потребують. Для тонкостінних заготовок для запобігання ефектів переплавлення та перегрівання виникає необхідність підстужування заготовки. Для товстостінних заготовок рекомендується нагрівання проводити максимально близьким до температури Тгом = 0,8
Посилання
Rostovshhikov V.A. Technology and equipment for forming hollow long forgings by hot radial compression. Forging and Stamping Production. 1987, 6. pp. 10–13. (in Russian).
Sizek H.W. Radial Forging. Metalworking: Bulk Forming. 2005. pp.172–178.
Markov O.E., Stankov V.Ju., Sharun A.O., Kovalevskij S.V., Kosilov M.S. Development of a new method of forging bottoms. Materials working by pressure. Kramatorsk: DSEA. 2017, 2 (45), pp. 63–66. (in Russian).
Pasko A.N., Tkach O.A. Simulation of the multi-transition process of rotational forging. Izvestiya TulSU. Technical science. Technologies and equipment for metal forming. Tula. 2010, 3, pp. 69–73. (in Russian).
Qi Zhang, Kaiqiang Jin, Dong Mu, Pengju Ma, Jie Tian. Rotary swaging forming process of tube workpieces. 11th International Conference on Technology of Plasticity, ICTP 2014, 19-24 October 2014. Nagoya. Japan. Procedia Engineering. 2014, 81, pp. 2336–2341. . (in Russian).
Wang Z.G. The theory analysis and numerical simulation for the radial forging process of gun barrel. Nanjing University of Science and Technology. 2011, pp. 28–30.
Linardon C., Favier D., Chagnon G., Gruez B. A conical mandrel tube drawing test designed to assess failure criteria. Journal of Materials Processing Technology. 2014, 214, pp. 347–357.
Sergeev V.V., Іvanov A.І., Lіtvіnskij Ja.І., Jankovskij V.M. et al. A method of manufacturing high pressure gas cylinders. Patent 39240 Ukraїne. Juny 15, 2001. (in Ukrainian).
Sergeev V.V., Melnik V.G., Zharko V.P., Lіtvіnskij Ja.І. et al. A method of manufacturing a housing of high pressure cylinders. Patent 8581 Ukraїne. August 15, 2005. (in Ukrainian).
Shevcov S.O., Markov O.Є., Kulіk O.M. Improvement of technology of production of bottoms of cylinders on the basis of rolling by the tool of friction with a replanting: monograph. Kramatorsk: DSEA. 2018, 128 p. (in Ukrainian).
Pyc Ja.E., Pyc E.Ja. Influence of friction and lubrication forces on torque and temperature of tubular billets during rotational rolling. Herald of the DSEA. Kramatorsk: DSEA. 2018, 2 (44), pp. 135–140.
Kaporovich V.G. Production of parts from pipes by rolling. Moscow: Mechanical Engineering. 1978, 136 p. (in Russian).
Palamarchuk V.A. To the choice of energy-rational modes of tangential run-in by a friction tool. Highly effective local methods of metal forming. Proceedings of the conference 29.03.84, Kramatorsk: KII. 1984, pp. 70–71. (in Russian).
Palamarchuk V.O., Shevcov S.O. Analysis of work of deformation of billets at rotary rolling of pipes with the tool of friction. Improving the processes and equipment of pressure processing in metallurgy and mechanical engineering: collection of scientific papers. Kramatorsk: DSEA. 1999, pp. 310–312. (in Ukrainian).
Sereda V.G., Palamarchuk V.A., Gorbach E.V. Investigation of bottom shapes to automate the design of a friction tool. The Bulletin of the National Technical University “KhPI”. Kharkiv: KhPI. 2012, 47(953), pp. 177–180. (in Russian).
