Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Повышение качества и эксплуатационных свойств цилиндрических поверхностей деталей совмешением операций хромирования и вибронакатывания: На прим. 
штоков гидро-пневмоагрегатов

Диссертация: Повышение качества и эксплуатационных свойств цилиндрических поверхностей деталей совмешением операций хромирования и вибронакатывания: На прим. штоков гидро-пневмоагрегатов
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Выполненные экспериментальные исследования показали, что на величину остаточных напряжений, формирующихся в процессе обработки, существенное влияние оказывает изменение модуля упругости в верхних слоях обрабатываемых материалов (покрытия, основы), которое необходимо учитывать не только при определении а, но и расчетах на прочность изделий. Существует целый ряд деталей, например, штоки силовых… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 1. 1. Краткий анализ упрочняющих методов обработки деталей
    • 1. 2. Упрочнение поверхностей деталей хромированием
    • 1. 3. Упрочнение деталей методами ППД
    • 1. 4. Комбинированная обработка поверхностей деталей
  • Выводы и задачи исследования
  • Глава 2. РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА ГАЛЬВАНОДЕФОРМИ-РУЮЩЕГО УПРОЧНЕНИЯ НАРУЖНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 2. 1. Сущность процесса совмещенного гальванодеформи-рующего упрочнения (СГДУ)
    • 2. 2. Механизм формирования поверхностного слоя деталей при ГДУ
    • 2. 3. Методика исследования параметров качества поверхностного слоя
      • 2. 3. 1. Разработка методики исследования остаточных напряжений и модуля упругости при ГДУ
      • 2. 3. 2. Методика исследования наклепа структуры и дефектности покрытия
      • 2. 3. 3. Методика исследования микрорельефа (шероховатости) поверхности
    • 2. 4. Методика исследования эксплуатационных характеристик поверхностного слоя
      • 2. 4. 1. Методика исследования прочности сцепления покрытия с металлом основы
      • 2. 4. 2. Методика исследования износостойкости и гермети-чности
      • 2. 4. 3. Методика исследования коррозионной стойкости. 64 2.5.Статистическая обработка результатов испытаний
  • Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПРИ ГДУ
    • 3. 1. Аналитическое моделирование и расчет остаточных напряжений и модуля упругости в поверхностном слое при ГДУ
    • 3. 2. Исследование микрорельефа (шероховатости) поверхности
    • 3. ^. Исследование микроструктуры и дефектности хромового покрытия при ГДУ
  • ЗА Исследование микротвердости по толщине наращиваемого покрытия
  • ВЫВОДЫ
  • Глава 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ГАЛЬВАНОДЕФОРМИРУЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ С ПОМОЩЬЮ ЭВМ
    • 4. 1. Выбор критериев оптимизация
    • 4. 2. Анализ оптимизации режимов ГДУ
      • 4. 2. 1. Оптимизация режимов ГДУ для получения заданной твердости покрытия
      • 4. 2. 2. Статистический анализ режимов обработки ГДУ для прогнозирования величины И*
      • 4. 2. 3. Установление влияния режимов ГДУ на величину остаточного напряжения в поверхностном слое (детали)
  • ВЫВОДЫ
  • Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГДУ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДЕТАЛЕЙ МАШИН. 5.1. Математическая модель прочности сцепления покрытий с металлом основы
    • 5. 2. Прочность сцепления хромового покрытия с металлом основы
    • 5. 3. Герметичность соединений и плавность хода
    • 5. 4. Исследование износостойкости
    • 5. 5. Исследование коррозионной стойкости
  • ВЫВОДЫ

Повышение качества и эксплуатационных свойств цилиндрических поверхностей деталей совмешением операций хромирования и вибронакатывания: На прим. штоков гидро-пневмоагрегатов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

и условиях возрастающей конкуренции на рынке машиностроительной продукции одной из важнейших задач является повышение качества оборудования и, в частности, эксплуатационных свойств их деталей.

Существует целый ряд деталей, например, штоки силовых гидроцилиндров и пневмоагрегатов автомобилей, самолетов, дорожных и строительных машин, судовых дизилей и др., изготавливаемых из и конструкционных сталей и эксплуатирующихся в условиях коррозионного воздействия окружающей среды при знакопеременных нагрузках.

В настоящее время, в нашей стране и за рубежом, для обеспечения высоких эксплуатационных показателей, таких деталей, применяют различные упрочняющие технологии.

Наиболее известные, из них, это методы пластического деформированиянанесения износостойких покрытий, и комбинированная обработка.

Благодаря своим технологическим преимуществам данные методы упрочнения получили широкое распространение и реализуются в машиностроении с помощью различных схем. В то же время весьма важными остаются поиск и внедрение в практику более перспективных и эффективных методов упрочнения поверхностей деталей, среди которых существенное значение приобретают комбинированные методы упрочняющей технологии, особенно процессы, совмещающие операции обработки, обеспечивающие высокие параметры качества поверхностного слоя и производительность обработки.

Однако, несмотря на перспективность данного направления, сведения о совмещенных процессах упрочнения поверхностей деталей весьма ограничены в связи с их малоизученностью.

Поэтому, исследования, направленные на разработку процесса совмещения хромирования с одновременным послойным упрочнением наносимых износостойких покрытий (хрома) ППД, в частности, вибронакатыванием? являются актуальными,.

В диссертации рассматривается новый комбинированный способ упрочнения поверхности (СГДУ), который позволит решить следующие задачи:

— обеспечить возможность формирования регулярного микрорельефа;

— повысить качество наносимого покрытия за счет формирования сжимающих остаточных напряжений;

— сократить длительность технологического процесса при нанесении покрытия;

— повысить прочность сцепления покрытия с металлом основы детали;

— увеличить износостойкость, коррозионную стойкость, герметичность и другие эксплуатационные свойства деталей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.

1 .Выполненный анализ методов упрочнения цилиндрических поверхностей деталей машин, работающих в условиях коррозионного воздействия окружающей среды, трения и износа, при знакопеременном нагружении, показал перспективность разработки и промышленного применения новых комбинированных процессов упрочнения.

2.Предложены схемы и структура упрочняющей обработки, разработан новый способ совмещенного ГДУ, позволяющий использовать одну единицу технологического оборудования для нескольких операций: -подготовки поверхности под покрытие (хромирование) ВН с образованием РМР- - послойное осаждение хрома с одновременным упрочнением его ВН, что обеспечивает высокое качество упрочнения поверхности, сокращение вспомогательного времени, трудоемкости и себестоимости обработки, экономии материальных ресурсов.

3. Проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований новых схем, структуры и способа СГДУ наружных цилиндрических поверхностей деталей, которые позволили утверждать о высокой эффективности процесса обработки в обеспечении требуемого качества и эксплуатационных свойств изделий.

4. Предложена методика исследования остаточных напряжений в поверхностном слое с учетом изменения модуля упругости в процессе СГДУ обрабатываемой поверхности без ее разрушения. Аналитическим путем получены математические зависимости для определения параметров Е и а.

5. Выполненные экспериментальные исследования показали, что на величину остаточных напряжений, формирующихся в процессе обработки, существенное влияние оказывает изменение модуля упругости в верхних слоях обрабатываемых материалов (покрытия, основы), которое необходимо учитывать не только при определении а, но и расчетах на прочность изделий.

6.Получены математические зависимости в виде полиноминальных моделей, отражающие влияние режимов упрочняющей обработки на качество поверхностного слоя. Оптимизация полученных зависимостей позволяет определять рациональные режимы обработки, обеспечивающие получение заданного качества (^ с,) поверхности.

7. Проведены теоретикоэкспериментальные исследования влияния СГДУ на прочность сцепления хромового покрытия с металлом основы в зависимости от способа подготовки поверхности под покрытие и получаемого при этом микрорельефа (шероховатости). Установлено, что формирование на поверхности изделия под покрытие РМР вибронакатыванием с углами профиля неровностей Р<12−17°, более чем в .5 раза повышает прочность сцепления хромовых покрытии с основой, а весь комплекс обработки способом СГДУ обеспечивает это повышение в 3−5 раз.

8.Проведены сравнительные экспериментальные исследования влияния СГДУ поверхностного слоя на эксплуатационные характеристики изделий. В результате подтверждено, что данный способ финишной обработки обеспечивает увеличение износостойкости контактирующих деталей в 1.5−2 раза, сопротивления образованию задиров и схватывания в 5−10 раз и более, значительное повешение коррозионной стойкости в условиях действия агрессивных сред, герметичности хромовых покрытий и соединений в целом, плавности хода и др. показателей. 9. Разработаны рекомендации, по проектированию технологии СГДУ и конструкций установок для обработки наружных цилиндрических поверхностей изделий позволяющие получить, значительный экономический эффект.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.В. Остаточные явления и деформация в металлах. М.: Машгиз, 1963, — 355с.
  2. Ю.П. Введение в планирование эксперимента.- М.: Металлургия, 1969.
  3. А.И. Прогрессивные методы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 1975.
  4. А.Н., Определение остаточных напряжений в наплавленных цилиндрах(дисках) комбинированным способом Закса при разных модулях нормальной упругости основного металла наплавки.//Заводская лаборатория.-1976. -№ 6. -с. 718−721.
  5. А.П. Физико-технологические особенности создания новых методов обработки: Сб. прогрессивная отделочноупрочняющая технология.- Ростов-на-Дону, РИСХМ, 1981.С.З-7.
  6. Н.Л., Сорокин В. М. Упрочняющая обработка поверхностей деталей машин . Горький: МинВУЗ РСФСР, ГПИ им. А. А. Жданова, 1979.- 54с.
  7. М.А. Упрочнение деталей машин.- М.: Машиностроение, 1978.-129с.
  8. Я.И. Финишная обработка металлов давлением.-Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1982.-181с.
  9. Г. П. Выглаживание восстановленных деталей. -М.: Машиностроение, 1979.-79с.
  10. Д.И. О критериях оценки деформационного упрочнения.У/Заводская лаборатория.-1976.- № 5.-с.599−602.
  11. Р.Г., Мартынов В. А., Петренко В. П., Авдеев И. В. Определение прочности при обработке давлением.-М. Машиностроение, 1973.-152с.
  12. PI.А. Остаточные напряжения.- М.: Машиностроение,!963.
  13. Л.Я. Хромирование. Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1984.- 96с.
  14. А. Д. Интенсификация процесса хромирования,''/ Машиностроитель: 1984.-№ 5-с.7.
  15. E.H. Влияние дробеструйного наклепа на свойствастальных деталей. М.: Машгиз, 1953.
  16. Бранд 3. Статистические методы анализа наблюдений.М.:Мир.-1975.-321с.
  17. .И., Оценка точности определения глубины наклепа при поверхностном пластическом деформировании.//Вестник машиностроения.-1982.-№ 11 .-с.22−23.
  18. В. Процессы деформации.-М.: Металлургия, 1977.- 288с.
  19. Ю.Р. Шероховатость поверхности и методы ее оценки. Л.: Судостроение, 1971.-206с.
  20. П.М., Шмелева Н. М. Методы испытаний электролитических покрытий.- Л.: Машиностроение, 1977.-88с.
  21. Гальванические покрытия в машиностроении: Справочник в 2-х т./под редакцией М. А. Шпугера. М.: Машиностроение, 1985.
  22. В.А. Обработка деталей пластическим деформированием. :Киев,"Техника", 1978.-191с.
  23. И.Г., Полоскин Ю. В., Макаровский И. Л., Определение окружных остаточных напряжений в местах конструктивного концентратора // Заводская лаборатория.-1972.-№ 7.-с.868−871.
  24. Л.И. Определение остаточных напряжений в покрытиях и биметаллах.- Кишинев: Картя. Молдовеняскэ, 1968.
  25. Л.И., Профир С. Г. Определение остаточных напряжений и характеристик упругости в деталях подвергнутых ППД.//Заводская лаборатория.-1977.-№ 4.- с.487−491.
  26. A.M. Технологическое обеспечение надежности высокоточных деталей машин. М: Машиностроение,!969.
  27. М.А., Сатель Э. А. Технологические способы повышения долговечности машин. М.: Машиностроение, 1969.
  28. A.A., Никифоров A.B., Серебряков В. И. Технологические возможности и перспективы применения различных методов упрочнения деталей машин.-М.:ВНИИТЭМР, 1985, с. 48.
  29. Л.С., Кишьян А. А., Романиков Ю. И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. М.: Атомиздат, 1978.-232с.
  30. В.К. Моделирование и оптимизация электрофизических и электрохимических методов обработки с помощью ЭВМ,— М.: Машиностроение, 1978.
  31. А.И., Назаров Ю. Ф. Конструкторско- технологическое обеспечение качества деталей машин // Вестник машиностроения. -1993.- № 1 .-с. 12−14.
  32. B.C., Понизовский В. М., Спелков Г. П. Определение прочности сцепления цинковых электролитических покрытий со сталью центробежным методом.//Заводская лаборатория.-1976.-№ 5.-с.607−608.
  33. В. В., Гапонкин В. А. Технологические особенности низкотемпературного алмазного выглаживания.- В кн.:Процессы и оборудование абразивно-алмазной обработки.-М.:ВЗМИ, вып. З, 1979, с.45−49.
  34. Е.Г., Сидоренко Ю. А. Чистовая и упрочняющая ротационная обработка поверхностей. Минск: Высшая школа, 1968.-363с.
  35. .А., Митряеф К. Ф. Обработка и выносливость высокопрочных материалов. -Куйбышев: Куйбышевское книжноеиздательство, 1968.-130 с.
  36. Р.В. Долговечность автомобилей.- М.: Машгиз, 1961.
  37. И.В. Поверхностный наклеп для повышенияпрочности и долговечности деталей машин. М.: НТО Машпром, 1966.- 96с.
  38. М.И. Метод упрочнения и отделки поверхностей деталей машин наклепыванием упрочнителя // Повышение долговечности машин, — М.:Машгиз, 1956, — с.115−133.
  39. В.Н. Схватывание в прецизионных парах трения. -М.: Наука, 1978,-270с.
  40. А.И. Теория упругости. М.:Наука, 1970.-932с.
  41. E.H. Статистические методы построения эмпирических формул.- М.: Высшая школа, 1982.- 223с.
  42. A.A. Качество поверхности и эксплуатационные свойства деталей машин.- М.: Машгиз, 1956.
  43. Методические рекомендации. Упрочнение деталей машин. Регулярные микрорельефы. Параметры. Характеристики. Технологическое обеспечение/Ю.Г.Шнейдер, АА. Баер, В. М. Сорокин.-Горький: Горьк. Филиал ВНИИНМАШ, 1983.-16с.
  44. Методы испытания контроля и исследования машиностроительных материалов ./Под ред. А. Т. Туманова.-М.: Машиностроение, т.2,1974.-320с.
  45. A.A. Обработка деталей с гальваническими покрытиями.
  46. М.: Машиностроение, 1981.- 145с.
  47. B.C., Саватаев В. П., Матвеев Л.В., К определению остаточных напряжений в деформированном поверхностном слое.- 1974.-№ 6.-с.738−739.
  48. И. А. Допускаемые напряжения в машиностроении и циклическая прочность. М.: Машгиз, 1962.
  49. Л.Г. Финишная обработка деталей алмазным выглаживанием и вибровыглаживанием. -М.: Машиностроение, 1981, — 160с.
  50. Д. Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием.- М.: Машиностроение, 1978.-152 с.
  51. В.В. Гидродробеструйное упрочнение деталей и инструмента. М. Машиностроение
  52. Г. Г., Алябьев А. П., Дорохов В. П., Об одном методе оценки остаточных напряжений. // Заводская лаборатория. -1974.-№ 6.-с.736−737.
  53. В.Н. Высокопроизводительные физико-химические методы обработки. // Научные основы прогрессивной техники и технологии. -М.: Машиностроение, 1985.-с.162−197.
  54. Ю.Г. Технология упрочняюще-колибрующей и формообразующей обработки металлов.- М. Машиностроение, 1971.-200с.
  55. М.С., Мирер Л. П. Влияние технологических факторов на надежность лопаток газовых турбин. М. Машиностроение, 1966.
  56. Л.М., Куксенова Л. И. Структура и износостойкость металла,-М.: Машиностроение, 1982.-212с.
  57. Э.В., Суслов А. Г., Федоров В. П. Техническое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин.- М.: Машиностроение, 1979.-176с.
  58. А.Я., Брондз Л. Д. Повышение ресурса авиационных деталей из высокопрочных сталей. М.:Машиностроение, 1977.-103с.
  59. В.М., Механика упрочнения поверхностного слоя при обработке ППД.//Вестник машиностроения.-!982.-№ 11.-е. 19−22.
  60. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И. В. Курс теории вероятностей и математической статистики (для технических приложений). М.: Наука, 1969.-512с.
  61. В.М. Повышение качества изготовления и долговечности высоконагруженных деталей машин. Горький: ВСНТО, 1983.-92с.
  62. В.М. Повышение качества изготовления и долговечности высоконагруженных деталей машин. Горький.: Научно-техническое общество машиностроительной промышленности, 1988 г.
  63. В.М. Качество и эксплуатационные свойства поверхностей деталей и методы их повышения // Учебное пособие.- Н. Новгород: НГТУ, 1994.- 120с.
  64. В.М. Кандидатская диссертация. Горький, 1974.
  65. В.М. Исследование прочности сцепления и долговечности антифрикционных покрытий после упрочнения ППД // Вестник машиностроения.-1982.- № 11, — с.25−27.
  66. В.М. Комбинированная антифрикционно-упрочняющая обработка деталей машин.- Горький: ВСНТО, ЦПНТО Машпром, Горьковское областное правление, 1985.
  67. В.М. Прогрессивные отделочно-упрочняющие способыобработки (опыт разработки и внедрения).-Горький: ВСНТО, НТОМП, Горьковское обл. правление, 1981.- 81с.
  68. В.М. Повышение долговечности антифрикционных покрытий методами ППД.//Влияние среды на взаимодействие твердых тел при трении: Тез. докл. Всесоюз. н-т. конф. -Днепропетровск, 1981.-с.113−114.
  69. В.М. Методы математического анализа в технологии машиностроения: Учебно-практическое пособие по выполнению научных работ студентами- дипломниками, магистрами и аспирантами.- Н. Новгород: НГТУ, 1996.-67с.
  70. В.М. Повышение качества поверхности и долговечности деталей машин ударно-импульсной и комбинированной обработкой. -Н.Новгород: АТН РФ, НГТУ, 1996.
  71. В.М., Баер A.A. Повышение вибронакатыванием износостойкости трущихся поверхностей с антифрикционнымипокрытиями // Вестник машиностроения. 1980.-№ 10.-с.23−24.
  72. В. М. Крылов И.П. Пронякин В. М. Повышение качества деталей, эффективности их обработки с использованием станков с ЧПУ, — Горький : ВСНИО, ВНТОМ, Горьковское обл. правление, 1988.
  73. В.М., Новикова Т. В. Влияние гальванических покрытий и метода их нанесения на эксплуатационные свойства деталей.// Основные направления исследований и разработок в машиностроении: Тез. докл. н-т. конф.- Н.Новгород.-1995.-с.20−22.
  74. В.М., Новикова Т. В. Совмещенная гальванодеформационная обработка деталей машин// Сб. Прогрессивные технологии основы качества и производительности обработки изделий: Материалы науч.техн.конф. АТН РФ Н. Новгород, 1995.- с.3−4.
  75. В.М., Новикова Т. В., Влияние микрорельефа поверхности деталей на прочность сцепления гальванических покрытий. // Оптимизация процесса обработки конструкционных материалов: Межвуз. сб. тр.-Уфа :УГАТУ, 1996.
  76. В.М., Новикова Т. В., Тарасова Е. А., Зотова В. А. К вопросуопределения остаточных напряжений в деталях при комбинированной обработке // VIH Бенардосовские чтения: Тез.докл.междунар.н-т.конф.-Иваново, 1997.-c.314.
  77. A.A., Душинский В. В. Планирование эксперимента при исследовании и оптимизации технологических процессов. М.: Машиностроение, 1981 .-184с.
  78. A.A., Гаркунов Д. И. Долговечность трущихся деталей машин.-М.: Машиностроение, 1967.-365 с.
  79. А.М., Евстигнеев М. И. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов. М.: Машиностроение, 1974.- 253с.
  80. А.Г. Технологическое обеспечение контактной жесткости соединений.-И.: Наука, 1977.-101с,
  81. Технологические методы повышения надежности деталей машин: Справочник / Н. Д. Кузнецов, В. И. Цейтлин, В. И. Вожов. -М.: Машиностроение, 1993, — 304с.
  82. Упрочнение поверхностей деталей комбинированными способами/ Бойцов А. Г., Машков В. Н., Смоленцев В. А. и др. М.: Машиностроение, 1991.- 144с.
  83. Упрочнение деталей машин. Регулярные микрорельефы. Контроль и измерение параметров: Методические рекомендации / ВНИИНМАШ.-Горький, 1983, — 16с.
  84. C.B. Исследование влияния шероховатости хонингованной поверхности на прочность гальванического хромового покрытия приэксплутационном нагружении деталей // Вестник машиностроения.-1984.-№ 7.-с.9−12.
  85. Формирование качества поверхности-путь к повышению долговечности деталей машин и инструмента: Сб. тезисов докладов н.т. конференции / Под ред. В. М. Сорокина.- Горький: НТО Машпром, 1982.-71с.
  86. Л.А. Обработка металлопокрытий выглаживанием.-М.:МашиностроениеД980.- 62с.
  87. П. А. Технологические основы упрочнения деталей поверхностным деформированием.- Минск: Наука и техника, 1981.-123с.
  88. IV Всесоюзная конференция по текстурам и рекристаллизации в металлах и сплавах.- Горький: ГПИД983.- с. 154−155.-с.185−186 192 193- 210−211- 224−228.
  89. Ю.Г. Эксплутационные свойства деталей с регулярным микрорельефом. -Л.: Машиностроение, 1982.248с.
  90. Ю.Г. Образование регулярных микрорельефов на деталях и их эксплутационные свойства. Л.: Машиностроение, 1972.-240 с.
  91. Ю.Г., Маккавеев Е. П. Образование регулярного микрорельефа способом ротационно ударного деформирования II Станки и инструмент. 1981.-№ 7.-с.31−32.
  92. Д.Л., Петраков А. П. Упрочнение тяговых валшестерен мотор-вагонов метрополитена методом ППД // Вестник машиностроения.-1977.- № 3.- с.57−59.
  93. М.О. Шероховатость, наклеп и остаточные напряжения при механической обработке. М.: Машгиз, 1956.
  94. П.И., Минаков А. П. Упрочняющая обработка нежестких деталей в машиностроении. Минск: Наука и техника, 1986.-215с.
  95. ЯснопольскийС.Л. Первичная обработка статистических данных.
  96. М.:Изд-во МИС и С, 1971. 104. Яснопольский С. Л. Построение эмпирических формул и подбор их параметров методом наименьших квадратов и методом средних. -М.:Изд-во МИС и С, 1972.
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!