книги из ГПНТБ / Шнейдер, Юрий Григорьевич. Холодная бесштамповая обработка точных деталей давлением

образцов, обработанных дополнительно тонким полированием, а пре­ дел выносливости образца, испытанного в морской воде, составляет

ния концентраторов напряжения, не могут полностью устранить дефекты поверхности, на которой сохраняются микроскопические риски и надрезы.

Кроме того, подобные техноло­

(от 1 до 3% от а) по сравнению с а2 (96 -н 97% от а). Остаточные напряжения а2, возникающие при обработке резанием, являются

результатом действия двух факторов — механического (усилия реза­ ния) и теплового (теплота, выделяемая при резании) и могут быть

как растягивающими, так и сжимающими.

Усталостные разрушения происходят в зоне действия максималь­

ных растягивающих напряжений, поэтому технологические про­

цессы, сопровождающиеся их образованием, приводят к снижению усталостной прочности металла.

Для прочности реальных деталей, однако, важен не только знак

остаточных напряжений, но и эпюра распределения напряжений по глубине. Одинаковые остаточные напряжения могут оказывать

различное влияние на прочность детали в зависимости от того, какое напряжение деталь испытывает в рабочих условиях.

На фиг. 8 [4 ] показаны совместные эпюры остаточных напряжений в цилиндрических образцах от механической обработки и эксплуата-

ции. В нижней части каждой схемы приведены одинаковые эпюры

напряжений, получившиеся в результате механической обработки; в верхней части — эпюры напряжений, возникших от деформиро­

вания образца I на изгиб и образца II — на растяжение, а также суммарная эпюра как от деформирования, так и от механической обработки. Эпюры напряжений при изгибе и растяжении опреде­

ляются на обеих схемах линиями АВ, а суммарные эпюры — линиями CDE. Если при изгибе (эпюра I) механическая обработка,

снизив опасные напряжения растяжения на поверхности образца

на величину АС, способствовала повышению прочности, то при растяжении (эпюра II) она привела к увеличению растягивающих напряжений на величину а, т. е. снизила прочность образца.

и микрогеометрические погрешности поверхности при механической

Такие наиболее широко применяемые технологические процессы, как шлифование и полирование, также не всегда являются эффектив­ ным средством повышения прочности (в особенности усталостной),

а в некоторых случаях могут оказаться не столько полезным, сколько вредным.

Даже при нормальном ведении процесса шлифования неблаго­ приятные внутренние растягивающие напряжения поверхностных слоев металла могут достигать значительной величины. В результате сильного местного нагрева и отпуска при шлифовании галтелей и мест изменения сечения детали, наиболее опасных при воздействии растягивающих напряжений, теряются высокие физико-механические свойства металла, достигнутые термической обработкой. Внутренние

напряжения такого же характера, ’ как и при шлифовании, но несколько меньшие, имеют место при полировании шлифовальной

20

ва — после обкатывания галтели роликом. Испытания на усталость при изгибе выявили, что даже при тщательном шлифовании галтели разрушение образца часто происходит у его головки. Упрочнение поверхности галтели обкатыванием роликами полностью устраняет подобные явления.

Степень и глубина наклепа также оказывают

существенное влияние на эксплуатационные свойства металла. Характер влияния наклепа при холодной деформации металлов на различные их свойства показан ранее (фиг. 4). С увеличением степени деформации и наклепа снижаются ударное сопротивление

прочности металла в результате применения методов упрочняющей технологии не только созданием в поверхностных слоях напряжений сжатия, но и значительным по степени и глубине наклепом, сопро­ вождающим процессы дробеструйной обработки, накатывания шари­ ками, роликами и т. п.

Наклеп поверхности имеет место как при резании, так и при обра­ ботке давлением, однако в последнем случае степень и глубина наклепа, а также стабильность его по глубине значительно выше.

Применяя различные методы и режимы холодной обработки, можно регулировать степень и глубину наклепа обрабатываемого металла, а тем самым и его прочностные свойства в зависимости от условий

эксплуатации деталей.

Таким образом, значительное улучшение эксплуатационных свойств деталей машин и приборов, с одной стороны, и высокое каче­ ство поверхности, достигаемое методами холодной обработки давле­ нием, — с другой делают эти процессы весьма перспективными для промышленности.

3. Классификация методов бесштамповой холодной обработки металлов давлением

Методы холодной бесштамповой обработки металлов давлением весьма многообразны; по целевому назначению они могут быть раз­ биты на четыре основные группы. Целевое назначение методов первой группы — формообразование, второй — калибрование, третьей — отделка и четвертой — упрочнение. Во многих случаях сочетаются, например, формообразование с отделкой, калибрование с отделкой

или же отделка с упрочнением.

Табл. 2 представляет попытку классифицировать методы холод­

до настоящего времени как на производстве, так и в технической литературе одни и те же процессы обработки давлением определяются различными наименованиями, подчас плохо отражающими их сущ­

ность и особенности. Например, накатывание поверхностей роликом называют: вальцевание, полирование давлением, подшипникокатание,

22

г |