Background to the Arrangement of Automating and Volvous Processes in the Form-Forming Machines When Treating the Preparations and Details by the Plastic Deformation Method

Abstract

Purpose. Analysis of surface-hardening technology for cold processing of metals, taking into account the deformation-wave processes occurring in the area in front of the shaping tool. Methodology. To establish the reasons for obtaining finished products with increased roughness, insufficient contact strength, fracturing and peeling of the surface layers, as well as the occurrence of significant dynamic loads in the mechanisms of machines for machining parts using plastic deformation, a two-mass design model is used in which the working tool is connected by friction with the moving processed workpiece. Findings. The results of determining the conditions for the occurrence of self-oscillations in the system “workpiece - tool” are presented. Based on the analysis of the friction characteristics as a function of the mutual slip rate between the workpiece and the shaping tool, the range of slip speeds is set, at which the self-oscillating processes for the friction pair can be excited: "tool - workpiece". Originality consists in the fact that the influence of the variable friction force on the occurrence of sustained self-oscillations between the workpiece being processed and the tool in the machines for “cold” plastic deformation of the metal has been established. The conditions for the occurrence and absence of self-oscillations in the zone of contact between the tool and the workpiece are found. Practical value lies in the fact that the modes of operation of machines for processing products by plastic deformation have been revealed under which unregulated roughness, fracturing and “peeling” of the parts being machined can occur, as well as a high dynamic background during the operation of the shaping tool of driving and power mechanisms. Practical recommendations are given to improve the performance of finished products and reduce vibroactivity in the drive. Keywords: running in, dragging, knurling, plastic deformation, elastic deformation wave, roller, tool, blank.

Деформаційний Аспект Прояву Ударно-Хвильової Природи Тертя Та Зношування

“…Відповідно до виразу (8) загальне рішення (5) запишемо у вигляді 𝑧(𝜉) = 𝐶 1 𝑠𝑖𝑛 𝑆𝜉 + 𝐶 2 𝑐𝑜𝑠 𝑆𝜉 + 𝐶 3 𝜉 + 𝐶 4 . ( 9) Рішення (9) диференціального рівняння (5) повинне задовольняти чотирьом граничним умовам завдання 𝑧 = 0; 𝑧" = 0 при 𝜉 = 0 ; 𝑧 = 0; 𝑧" = 0 при 𝜉 = 𝑙 2 (10) та записано для переміщення штампу в рухомій системі координат.…”

“…Матеріали пари, що труться, переходять в пружно-пластичний або пружнов'язкий стан, при цьому матеріал на майданчику контакту між штампом і смугою і попереду майданчика контакту стає більш пластичним і легше піддається деформаціям, які можуть бути залишковими. Зауважимо, що при незначній кількості циклів навантаження смуги штампом або смуги роликом (або двох взаємодіючих роликів) буде спостерігатися виражений ефект місцевого зміцнення, такий як при виконанні технологічних операцій холодна прокатка, накатка, волочіння, обробка дробом або інших аналогічних методів поверхневого зміцнення [10,11]. Коли ж кількість циклів навантаження пари буде досить великою і при цьому виникне перенаклеп взаємодіючих поверхонь, то на цих поверхнях виникають «помітні» хвилі деформації, і їхній ефект буде яскраво виражений, який проявляється у втомному деформаційному зносі з утворенням гофрованих поверхонь на ділянках взаємодії деталей [11].…”