Polypropylene is one of the most popular thermoplastic materials used in industry. To produce goods from this material, the ultrasonic welding method is often used. However, despite a large number of scientific papers, the influence of some parameters of the ultrasonic welding mode on the strength characteristics of polypropylene joints remains unstudied. The paper presents the results of experimental studies of contact spot ultrasonic welding of plates 3 mm thick made of 01003-26 grade polypropylene. The authors considered the process of gradual penetration of the ultrasonic tool working face into polypropylene to a depth equal to the total thickness of the welded plates. Statistical dependences of the depth of the tool face penetration into the material and the force of material separation on the ultrasound exposure time are obtained. The influence of the depth of the ultrasonic tool working face penetration on the tearing force of welded specimens is determined. A significant increase in the tearing force from 150 to 400 N was found at the tool penetration depth of more than 3.5 mm due to an increase in the nominal area of mutual mixing of the material between the welded plates caused by the flow of molten material into the gap. The authors proposed a hypothesis about the flow of the molten material in the direction opposite to the direction of penetration of the working tool by forming traveling Rayleigh waves. However, its confirmation requires additional studies of the influence of the ultrasonic welding mode parameters and the size of the gap between the parts to be joined on the rate of the molten material flow into the gap.
ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРАВЯЩЕГО ИНСТРУМЕНТА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА ПРАВКИ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ © 2019 С.В. Мурашкин, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Нанотехнологии, материаловедение и механика» А.С. Селиванов, кандидат технических наук, доцент, заместитель ректора-директор Института машиностроения В.И. Малышев, кандидат технических наук, профессор Тольяттинский государственный университет, Тольятти (Россия) Ключевые слова: ультразвуковая правка круга; абразивные зерна; микросколы; сила правки; износ правящего инструмента; рельеф рабочей поверхности круга. Аннотация: Разработана методика исследования влияния осевых ультразвуковых колебаний стержневого алмазного правящего инструмента (ПИ) в процессе правки шлифовального круга: на нормальную составляющую P y силы правки; на износ алмазов ПИ; на формирование рельефа рабочей поверхности круга (РПК). Параметры рельефа РПК изучали методами: ощупывания на специальном профилографе при помощи алмазной иглы (параметрыотносительная опорная длина t р на фиксированном уровне р и средний шаг между зернами); оптической микроскопии с помощью микроскопа модели МБС-2 (параметр-относительная опорная поверхность η шлифовального круга). Параллельно проводили фрактографическое исследование рельефа РПК на сканирующем электронном микроскопе LEO 1455VP. Показано, что в условиях ультразвуковой правки (УЗП) круга износ ПИ практически не оказывает влияния на изменение относительной опорной поверхности η рельефа РПК. Из этого следует, что УЗП способна обеспечить более высокую стабильность режущей способности круга, а ПИ способен работать вплоть до полного износа. Приведены рекомендации по выбору параметров ультразвуковой правки: 1. Частоту колебаний рекомендуется выбирать из определенных по ГОСТ 16165-80 частот: (18±1,26) кГц; (22±1,54) кГц; (44±3,08) кГц; (66±4,62) кГц. 2. Амплитуду А вынужденных колебаний ПИ нецелесообразно назначать свыше 15…20 мкм. 3. При выборе глубины правки t п следует учитывать условие обязательного периодического прерывания контакта ПИ с РПК в соответствии с неравенством: 0≤t П ≤2A.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРАВКИ НА ЭНЕРГО-СИЛОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВРЕЗНОГО КРУГЛОГО ШЛИФОВАНИЯ © 2019 С.В. Мурашкин, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Нанотехнологии, материаловедение и механика» А.С. Селиванов, кандидат технических наук, доцент, заместитель ректора-директор Института машиностроения В.И. Малышев, кандидат технических наук, профессор Тольяттинский государственный университет, Тольятти (Россия) Ключевые слова: ультразвуковая правка; силы шлифования; цикл шлифования; мощность шлифования; правящий инструмент. Аннотация: Выполнены экспериментальные исследования влияния ультразвуковой правки шлифовальных кругов на энерго-силовые показатели процесса шлифования. Показана степень влияния ультразвуковой правки на показатели врезного круглого шлифования в автоматическом цикле обработки. Установлено, что ультразвуковая правка шлифовальных кругов правящим инструментом, совершающим колебания с частотой порядка 22 кГц и амплитудой 10…15 мкм, позволяет в 4-5 раз снизить опорную поверхность рельефа шлифовального круга за счет увеличения количества абразивных зерен с относительно острыми микрокромками и микротрещинами. Показано, что особенности формирования рельефа рабочей поверхности шлифовального круга при ультразвуковой правке обеспечивают снижение нормальной составляющей силы резания почти на 30 % в течение всего периода стойкости шлифовального круга, а также позволяют повысить стойкость круга примерно в 1,5…2 раза. Отмечено, что при ультразвуковой правке за счет периодического ударного нагружения абразивные зерна разрушаются, образуя многочисленные режущие кромки и микротрещины при меньшей, чем после обычной правки (ОП), глубине правки. В результате интерференции синусоидальных траекторий вершин алмазов правящего инструмента на шлифовальном круге формируется определенный рельеф в виде впадин и выступов, что снижает относительную опорную поверхность круга. Наличие двух составляющих рельефа объясняет более высокую режущую способность шлифовального инструмента по сравнению с обычной правкой.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.