Удосконалення технології обробки деталей поверхневим пластичним деформуванням
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.183541Ключові слова:
пластичне деформування, моделювання процесу, вібраційна обробка, залишкові напруження, шорсткість поверхні, зміцненняАнотація
Метою роботи є дослідження технологічного процесу зміцнення пустотілих циліндричних деталей автотракторних двигунів з використанням поверхневого пластичного деформування.
Попередньо проведені експериментальні дослідження на моделях у широкому діапазоні зміни різних факторів. Одержані дані перераховувались з моделі на конкретні деталі – поршневі пальці та втулки верхніх головок шатунів автотракторних двигунів. Дослідження використовували при визначенні: зусиль, напружень, формозміни, властивостей та структури матеріалу деталей. При проведенні досліджень дотримувався закон подібності, відповідно до якого моделі-зразки та деталі були геометрично подібними та фізично однакові. Експериментально встановлені раціональна форма обробного інструменту – конусна, а також його оптимальні розміри: кут нахилу 10°30´, величина калібруючого пояска 6–7 мм, що забезпечують величину зміцнення та якість поверхні оброблюваного матеріалу. Експериментально встановлено вплив кута нахилу обробного інструменту на величину налипання металу на його робочу поверхню. Встановлена залежність кількості налипання металу від його твердості та модуля пружності. Визначено вплив висоти калібруючої частини обробного інструменту на шорсткість оброблюваної поверхні деталі.
На основі одержаних лабораторних даних отримана емпірична залежність припуску на обробку із залишковою деформацією по зовнішньому діаметру поршневого пальця. Виявлено, що найбільш небезпечними є тангенційні напруження по зовнішній поверхні поршневих пальців, визначення яких проводили в процесі деформування методом тензометрування. Експериментально встановлено значення припуску за один прохід робочого інструменту при вібраційному деформуванні поршневих пальців, що забезпечує зменшення розтягуючих залишкових напружень. Проведеними дослідженнями статичної міцності поршневих пальців встановлено, що величина зносу залежить від наступних основних факторів: методу обробки, матеріалу та часу роботи.
Дослідженням вагового зносу поршневих пальців та втулок верхніх головок шатунів встановлено, що при вібраційному деформуванні величина зносу менша у порівнянні зі звичайною роздачею. Величина зносу поршневих пальців, що відновлені вібраційним методом, в 1,13 рази менше в порівнянні з відновленими звичайною роздачею
Посилання
- Bounezour, H., Laouar, L., Bourbia, M., Ouzine, B. (2018). Effects of work hardening on mechanical metal properties – experimental analysis and simulation by experiments. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 101 (9-12), 2475–2485. doi: https://doi.org/10.1007/s00170-018-3071-x
- Kovacı, H., Bozkurt, Y. B., Yetim, A. F., Aslan, M., Çelik, A. (2019). The effect of surface plastic deformation produced by shot peening on corrosion behavior of a low-alloy steel. Surface and Coatings Technology, 360, 78–86. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.01.003
- Cao, S. C., Zhang, X., Lu, J., Wang, Y., Shi, S.-Q., Ritchie, R. O. (2019). Predicting surface deformation during mechanical attrition of metallic alloys. Npj Computational Materials, 5 (1). doi: https://doi.org/10.1038/s41524-019-0171-6
- Lu, G., Li, J., Zhang, Y., Sokol, D. W. (2019). A metal marking method based on laser shock processing. Materials and Manufacturing Processes, 34 (6), 598–603. doi: https://doi.org/10.1080/10426914.2019.1566618
- Hu, J., Shimizu, T., Yoshino, T., Shiratori, T., Yang, M. (2018). Ultrasonic dynamic impact effect on deformation of aluminum during micro-compression tests. Journal of Materials Processing Technology, 258, 144–154. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2018.03.021
- Kelemesh, A., Gorbenko, O., Dudnikov, A., Dudnikov, I. (2017). Research of wear resistance of bronze bushings during plastic vibration deformation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (86)), 16–21. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.97534
- Grochała, D., Berczyński, S., Grządziel, Z. (2019). Analysis of Surface Geometry Changes after Hybrid Milling and Burnishing by Ceramic Ball. Materials, 12 (7), 1179. doi: https://doi.org/10.3390/ma12071179
- Wang, Z., Basu, S., Murthy, T. G., Saldana, C. (2018). Gradient microstructure and texture in wedge-based severe plastic burnishing of copper. Journal of Materials Research, 33 (8), 1046–1056. doi: https://doi.org/10.1557/jmr.2018.58
- Mamalis, A. G., Grabchenko, A. I., Mitsyk, A. V., Fedorovich, V. A., Kundrak, J. (2013). Mathematical simulation of motion of working medium at finishing–grinding treatment in the oscillating reservoir. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 70 (1-4), 263–276. doi: https://doi.org/10.1007/s00170-013-5257-6
- Świercz, R., Oniszczuk-Świercz, D., Chmielewski, T. (2019). Multi-Response Optimization of Electrical Discharge Machining Using the Desirability Function. Micromachines, 10 (1), 72. doi: https://doi.org/10.3390/mi10010072
- Dudnikov, A., Dudnikov, I., Kelemesh, A., Gorbenko, O. (2018). Influence of the hardening treatment of a machine parts’ material on wear-resistance. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (1 (93)), 6–11. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.130999
- Dudnikov, A. A., Dudnik, V. V., Kelemesh, A. O., Gorbenko, A. V., Lapenko, T. G. (2017). Increasing the reliability of machine parts by surface plastic deformation. Vibratsii v tekhnitsi ta tekhnolohiyakh, 3 (86), 74–78.
- Stepanov, M. N. (1985). Statisticheskie metody obrabotki rezul'tatov mehanicheskih ispytaniy. Moscow: Mashinostroenie, 232.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Anatolii Dudnikov, Ihor Dudnikov, Anton Kelemesh, Oleksandr Gorbenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
