Journals →  Черные металлы →  2023 →  #5 →  Back

Машиностроительные технологии
ArticleName Формование рифленой внутренней поверхности стальной цилиндрической оболочки локальным деформированием
DOI 10.17580/chm.2023.05.11
ArticleAuthor В. Д. Кухарь, В. А. Коротков, С. С. Яковлев, А. А. Шишкина
ArticleAuthorData

Тульский государственный университет, Тула, Россия:

В. Д. Кухарь, заведующий кафедрой «Теоретическая механика», профессор, докт. техн. наук
В. А. Коротков, доцент кафедры «Механика пластического формоизменения», канд. техн. наук
С. С. Яковлев, аспирант, эл. почта: yakovlev-ss-science@yandex.ru
А. А. Шишкина, магистрант

Abstract

Разработан новый метод рифления внутренней поверхности оболочек, заключающийся в локальном пластическом формоизменении инструментом ограниченной длины. На основании ранее проведенных теоретических исследований процесса нанесения рифлей методом компьютерного моделирования проведены экспериментальные исследования рифления внутренней поверхности оболочки с помощью нового разработанного экспериментального штампа и гидравлической испытательной машины. Исследовали процессы нанесения рифлей на стальной заготовке, а также съема готового полуфабриката с инструмента. Проведены оценка влияния формы заходной части рабочих оправок, при помощи которых осуществляется рифление, и установлены рациональные из них относительно получаемого качества изделия. Проведены оценка усилия рифления и съема изделия и их сравнение с результатами компьютерного моделирования. Также в работе определены усилия, требуемые для формирования одной рифли, так как процесс является локальным. Приведено изображение экспериментального штампа, разработанного специально для проведения исследований рифления внутренней поверхности цилиндрической оболочки, а также показаны заготовки до изменения формы и конечные изделия после рифления. Установлено, что компьютерное моделирование адекватно отражает процессы нанесения рифления, что подтверждено сравнительным анализом теоретических и экспериментальных данных. Сделаны выводы о возможности использования разработанного метода локального формоизменения для осуществления рифления внутренней поверхности стальной цилиндрической оболочки.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-29-20212, https://rscf.ru/ project/22-29-20212/, и правительства Тульской области.

keywords Рифление, локальное формоизменение, сталь, экспериментальные исследования, компьютерное моделирование, усилие, стальной полуфабрикат, сетка рифлей
References

1. Кухарь В. Д., Коротков В. А., Яковлев С. С., Шишкина А. А. Комплексное исследование рифления внутренней поверхности цилиндрической оболочки локальным пластическим деформированием // Вестник машиностроения. 2023. Т. 102. № 1. С. 62–64.
2. Zhang J. H., Liu X. M., Zhang G. S. et al. Microstructure evolution and formation of gradient structure in Zr upon surface corrugation rolling treatment // J. Mater. Sci. 2021. Vol. 56. P. 12898–12908.
3. Журавлев Г. М., Калинин А. А., Гречишкин Е. А. Расчет силовых параметров процесса обжатия тонкостенных цилиндрических деталей // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. № 10. С. 278–283.
4. Harikrishnan S., Murthy K. P. S. Inconsistent performance of a tandemshaped charge warhead // Defence Science Journal. 2010. Vol. 60, Iss. 2. P. 164–168.
5. Трегубов В. И., Иванов Ю. А. Экспериментальная отработка редуцирования заготовок рифленым пуансоном в коническую матрицу // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. № 1. С. 178–182.
6. Зубченко А. С. Марочник сталей и сплавов. — М. : Машиностроение, 2003. — 784 c.
7. Пат. 2654410 РФ. Способ изготовления сетки рифлей на внутренней поверхности цилиндрической оболочки и устройство для его осуществления / Ю. А. Иванов, В. А. Коротков, В. Д. Кухарь, С. Н. Ларин, О. Н. Митин, В. И. Трегубов, С. С. Яковлев ; заявл. 16.05.2017 ; опубл. 17.05.2018, Бюл. № 14.
8. Грязев М. В., Яковлев С. С., Травин В. Ю. Экспериментальные исследования силовых режимов операции вытяжки с утонением стенки осесимметричных деталей из двухслойной стали // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. № 6-1. С. 220–223.
9. Выдрин А. В., Храмков Е. В., Буняшин М. В. Механизм формирования и расчет концевой разнотолщинности трубных плетей между раскатным и извлекательно-калибровочным станами // Черные металлы. 2017. № 3. С. 47–50.
10. Koshmin A. N., Aleschenko A. S., Patrin P. V. et al. Study of conditions for thermal deformation of additively grown billets from VT6 titanium alloy using finite element simulation // Metallurgist. 2021. Vol. 64. No. 11-12. P. 1223–1233.
11. Li Z., Lu S., Zhang T. et al. A simple and low-cost lubrication method for improvement in the surface quality of incremental sheet metal forming // Transactions of the Indian Institute of Metals. 2018. Vol. 71. No. 7. P. 1715–1719.
12. Пасынков А. А., Серегина А. И. Оценка напряженно-деформированного состояния при высадке трубных заготовок из высокопрочных сплавов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2016. № 11-2. С. 285–296.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back