ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние угла рабочего конуса деформирующего элемента на шероховатость поверхности из "Качество поверхности, обработанной деформирующим протягиванием " Для исследования влияния величины угла рабочего конуса на шероховатость поверхности после деформирующего протягивания были изготовлены наборы деформирующих элементов с 2а = 20° и 40° (в дополнение к имеющемуся с 2а = 10°). Исследования проводились на втулках с толщинами стенок 3,5 и 7,0 жж Did = 1,2 и 1,4). [c.24] На рис. 13 представлены графики зависимости шероховатости поверхности в процессе протягивания втулок из стали 45 от параметров а, а, Za и t при различной исходной шероховатости в пределах 4-го класса. [c.24] Уменьшение шероховатости при увеличении угла рабочего конуса связано с возрастанием удельных сил в зоне контакта деформирующего элемента с деталью, в связи с уменьшением площади контакта. Однако возросшие удельные нагрузки приводят к тому, что поверхностные слои исчерпывают пластичность уже после четырех-пяти циклов деформации, после чего начинается шелушение поверхности. При а = 20° шелушение начинается уже на втором цикле, а иногда и на первом. Но, несмотря на начавшееся шелушение, шероховатость поверхности продолжает уменьшаться и достигает 9—10-го класса после трехчетырех циклов, а затем резко увеличивается. [c.25] С увеличением угла рабочего конуса возрастают силы сдвига, о чем свидетельствует увеличение усилий протягивания, т. е. осевых сил (рис. 14). Особенно заметное увеличение усилий, как видно из рисунка, происходит при протягивании втулок с толщиной стенки t = 7,0 мм (Dld — 1,4). При увеличении D/d 1,4 и а 10° сдвиг и отрыв исходных шероховатостей происходит у их основания при прохождении через втулку первого же деформирующего элемента, т. е. происходит не процесс выглаживания неровностей, а их срезание. [c.25] В тех случаях, когда необходимо осуществить большую пластическую деформацию и получить низкую шероховатость поверхности, следует применять протяжки с большими натягами на первых и средними или малыми — на последних деформирующих элементах. Это позволит увеличить суммарную деформацию без увеличения числа циклов и избежать шелушения. [c.26] Наиболее благоприятной перед деформирующим протягиванием является обработка отверстий зенкерованием, режущим протягиванием и растачиванием резцами с углами в плане Ф = Ф1 = 30°, дающая остаточные шероховатости в виде симметричных микровыступов с пологими склонами, Такой микрорельеф исходной поверхности позволяет осуществлять при протягивании значительное число циклов деформации до появления шелушения поверхности. [c.26] Неблагоприятная форма исходных микронеровностей может привести к сдвигам и отрыву микрочастиц металла при прохождении первых же деформирующих элементов. В этом случае число циклов до шелушения уменьшается и ухудшается качество поверхности. [c.26] Микрорельеф и форма шероховатостей поверхности после протягивания деформирующими протяжками являются благоприятными отсутствуют острые выступы и впадины, надрывы, трещины. Даже при одинаковой высоте микронеровностей опорная поверхность после деформирующего протягивания выше по сравнению с поверхностями, полученными различными видами обработки резанием. [c.26] Скорость протягивания в пределах 0,5—15 м/мин существенного влияния на шероховатость обработанной поверхности не оказывает. [c.26] При обработке деформирующими протяжками важную роль играют смазывающие материалы. Углеродистые и малолегированные стали лучше всего протягивать с сульфофрезолами, МР-1 и МР-2, устраняющими схватывание обрабатываемого металла с инструментом, которые можно легко подавать в зону деформирования известными способами. Нержавеющие и высоколегированные стали нужно протягивать с применением смазок, обладающих высокими экранирующими свойствами [118]. [c.26] Толщина стенки детали также влияет на схватывание и выбор смазки с увеличением толщины стенки возрастают удельные нагрузки в зоне контакта деформирующего элемента с деталью, что может явиться причиной выдавливания смазки из этой зоны и схватывания инструмента с деталью. Поэтому при протягивании толстостенных дета лей даже из углеродистых и малолегированных сталей пред почтительнее применять смазки с высокими экранирующими свойствами. [c.27] При протягивании тонкостенных деталей для достиже ния малой шероховатости необходимо применять малые натяги с тем, чтобы увеличить число циклов деформации и, следовательно, сдвиговую деформацию поверхностных слоев. [c.27] Если заданная шероховатость обработки не может быть достигнута, нужно применять деформирующие элементы с большими значениями углов рабочих конусов (2а = 20 н- 40°). [c.27] В результате пластической деформации втулок деформирующими протяжками структура слоев, прилегаю-щих к поверхности, претерпевает определенные изменения, что сопровождается повышением твердости деформированного металла. Эти изменения выражаются в образовании текстуры и в ряде случаев в измельчении зерен. Характер и интенсивность изменений и связанные с ними интенсивность и глубина упрочнения зависят от целого ряда факторов натяга на деформирующий элемент, суммарного натяга, числа циклов деформации, пластических свойств материала, толщины стенки детали, смазочного материала. [c.28] Рассмотрим влияние этих факторов на структурные изменения и упрочнение материала втулок. Опыты проведены на втулках из армко-железа, сталей 20, 45, У8, Х18Н10Т, 38ХМЮА, латуни Л62. [c.28] После деформации втулки одним деформирующим элементом с натягом 0,05 мм не происходит даже сглаживания шероховатостей, оставшихся после расточки. Заметно лишь некоторое скругление вершин на выступах неровностей. Увеличение суммарного натяга до 0,25 мм (пять деформирующих элементов) привело почти к полному сглаживанию неровностей. Однако в первом и втором случаях заметных изменений структуры не наблюдается. И только при суммарном натяге, равном 0,5 мм, обнаруживается текстурован-ность поверхностного слоя. Зерна, расположенные у самой поверхности, несколько удлинились и получили ориентацию в направлении движения инструмента. Степень удлинения зерен пока еще незначительна, угол между направлением движения инструмента и вытянутыми осями еще достаточно большой (примерно 45°). [c.29] С увеличением суммарного натяга до 1,0 мм степень вытянутости зерен увеличивается, а угол наклона их осей в направлении движения инструмента уменьшается. При суммарном натяге, равном 2,0 мм, текстурованность поверхности очень четкая. В поверхностной зоне все без исключения зерна вытянуты и определенным образом ориентированы. У самой поверхности удлиненные оси зерен расположены почти параллельно направлению протягивания, что свидетельствует о чрезвычайно высокой степени пластической деформации сдвига в поверхностном слое металла. [c.29] Микроструктура поверхностных слоев отверстий втулок (X 100) из армко-железа после протягивания 4 (а), 21 (б) и 40 (б) деформирующих элементов с натягом 0,1 мм. [c.30] Характер изменения микроструктуры в зависимости от суммарного натяга при протягивании с натягами на деформирующий элемент 0,10 0,20 и 0,40 мм примерно одинаков. При этом глубина текстурованного слоя при равенстве суммарных натягов тем больше, чем больше натяг на деформирующий элемент. Так, при суммарном натяге 4,0 мм глубина слоя текстуры самая большая при натяге на деформирующий элемент 0,4 мм. Однако степень вытянутости зерен в этом случае значительно меньше, чем при том же суммарном натяге, но меньшем натяге на деформирующий элемент. [c.31] Вернуться к основной статье