Obrabotka Metallov 2013 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (60) 2013 4 ТЕХНОЛОГИЯ Введение Основными геометрическими параметрами обра- батываемыхдорнованиемзаготовокявляютсястепень их толстостенности, характеризуемая отношением диаметра наружной поверхности к диаметру отвер- стия D / d , и относительная высота L / d . Установлено, что с увеличением D / d возрастают деформирующие усилия и контактные давления, происходит более ин- тенсивное сглаживание исходных микронеровностей и деформационное упрочнение металла поверхност- ного слоя и имеет место тенденция формирования в нем сжимающих остаточных напряжений [1, 2]. Авторы работ [3, 4], основываясь на результатах экспериментов, выполненных при малых (около 1 % от d ) натягах на заготовках с относительной высотой L / d ≈ 2, считают, что увеличение усилий и контакт- ных давлений происходит при D / d < 3; при D / d ≥ 3 они сохраняются неизменными; наружная область заготовок с D / d ≥ 3 всегда находится в упругом со- стоянии, а вытесняемый из их отверстий металл в основном смещается в виде наплывов на торцы за- готовок. В соответствии с изложенными представле- УДК 621.787 ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЗАГОТОВОК НА ПРОЦЕСС ДОРНОВАНИЯ В.Ф. СКВОРЦОВ, канд. техн. наук, доцент И.С. ОХОТИН, канд. техн. наук, доцент А.С. ИВАНОВА, магистрант Б.К. ОРМАНОВ, магистрант ( ТПУ, г. Томск ) Поступила 20 мая 2013 года Рецензирование 30 июня 2013 года Принята к печати 10 июля 2013 года Скворцов В.Ф. – 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30, Томский политехнический университет, e-mail: TMRI@tpu.ru Представлены результаты экспериментальных исследований влияния степени толстостенности и относительной высоты заготовок из стали 30, изменяющихся соответственно в диапазонах 2…10 и 0,6…10, на их остаточные дефор- мации и деформирующие усилия при одноцикловом дорновании отверстий диаметром 5 мм, выполняемом по схеме сжатия с натягами от 1,9 до 13,7 % от этого диаметра. Установлено, что при малой относительной высоте заготовок из-за снижения сопротивления деформированию вытесняемый при дорновании из отверстия металл смещается только на их выходной торец и наружную поверхность, а окружная остаточная деформация на этой поверхности, возрастая с увеличением натяга и уменьшением степени толстостенности заготовок, практически не зависит от их относительной высоты. Показано, что по мере увеличения натяга дорнования все более толстостенные заготовки (в диапазоне степеней толстостенности 2…5) претерпевают сквозные пластические деформации. Ключевые слова: дорнование отверстий, остаточные деформации заготовок, деформирующие усилия. ниями о влиянии степени толстостенности заготовок на процесс дорнования предложено обрабатываемые дорнованием заготовки разделять на два типа: с «ко- нечной» ( D / d < 3) и «бесконечной» ( D / d ≥ 3) толщи- ной стенок [3, 4]. Эксперименты, проведенные нами при натягах дорнования от 3 до 19 % от d , показали следующее [5, 6]. Увеличение степени толстостенности заго- товок (при D / d ≥ 3) при указанных натягах дорно- вания приводит к росту деформирующих усилий и контактных давлений. С повышением натяга все бо- лее толстостенные заготовки (вплоть до имеющих D / d = 7,5) из углеродистых и легированных сталей с σ 0,2 ≤ 450 МПа претерпевают сквозные пластические деформации. Образование наплывов на торцах заго- товок происходит при входе и выходе дорна из отвер- стия. При этом объем (и размеры) наплывов почти не зависит от относительной высоты заготовки. Необходимо отметить, что результаты исследо- ваний [5, 6] справедливы при дорновании отвер- стий в заготовках с L / d ≥ 2 с использованием опо- ры с относительно большим диаметром отверстия, обеспечивающим практически свободное форми-