Информационный комплекс выбора режимов и геохимических параметров ролика для обкатки резьбы

Выбор параметров упрочнения (усилия и глубины вдавливания, радиуса края ролика и др.), обеспечива- ющих необходимый эффект, существенно зависит от габаритных размеров и формы детали, а также механических свойств упрочняемого материала, и, обычно, проводится на основе результатов испытаний на усталость натурных образцов. При проведении натурных испытаний вызывает интерес характер распределения и величина остаточных напряжений и деформаций в поверхностности резьбы, степени наклепа, параметрах цикла действующих суммарных (остаточных и эксплуатационных) напряжений. При этом без специальной аппаратуры сложно оценить эффективность назначенных режимов упрочнения изделия на сопротивление усталости. Современные компьютерные технологии позволяют моделировать механические процессы обработки деталей и определять напряженное состояние в элементах конструкций, облегчая тем самым поиск оптимальных технологических параметров.

В настоящей работе разработка модели ППД участка УБТ с конической замковой резьбой проводилась с привлечением компьютерной техники и программных продуктов, с проведением необходимых инженерных расчетов и анализом локальных механических напряжений с помощью метода конечных элементов (МКЭ). Это позволило моделировать различные параметры обкатки с получением результатов и установлением наиболее эффективных параметров упрочнения впадин резьбы в кратчайшие сроки [4, 5]. МКЭ является основой для ряда современных программных систем, применяемых для расчета значительной локальной пластической деформации: ANSYS , MSC . NASTRAN , ABAQUS , LS -DYNA, QForm , FORGE, DEFORM , ШТАМП и др. Среди всех перечисленных программных комплексов наибольшей популярностью пользуются системы ANSYS и DEFORM .

Универсальность программного комплекса ANSYS , опыт других вузов при решении задач в области моделирования процессов ППД и напряжённо-деформированного состояния деталей с концентраторами напряжений, наличие самого программного комплекса ANSYS и возможность доступа к высокопроизводительному кластеру ПНИПУ – всё это и послужило причиной выбора программы ANSYS для решения задачи, поставленной в данной работе [6, 7].

Таким образом, разработана математическая модель, вошедшая в комплексную инженерную методику по прогнозированию надежности резьбового соединения PKNM Deep roll Thread («PKNM DRT v 1.0») [8].