ЦЕЛЬ. Определить напряженное состояние и зону пластической деформации цилиндрических деталей при поперечной обкатке плоскими плитами. МЕТОДЫ. В работе использован математический аппарат, основанный на законах теории упругопластического твердого тела. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Получены аналитические зависимости для определения компонент напряжений и зоны пластической деформации при поперечной обкатке плоскими плитами. Результаты расчетов показали, что после поперечной обкатки в центре поперечного сечения заготовки имеет место напряженное состояние всестороннего растяжения, а в оболочке заготовки имеется напряженное состояние сжатия. Глубина зоны пластической деформации зависит от степени относительного обжатия и коэффициента трения между заготовкой и плитами. ВЫВОДЫ. Для упрочнения маложестких цилиндрических деталей типа валов и осей предложен метод поперечной обкатки плоскими плитами. Разработанная математическая модель дает вполне достоверные значения напряженного состояния и зоны пластической деформации. При поперечной обкатке плоскими плитами радиус зоны упругой деформации зависит от степени относительного обжатия и коэффициента трения между заготовкой и плитами. Способ упрочнения поперечной обкаткой плоскими плитами исключает образование трещин и разрушение материала в центральной области цилиндрических изделий.
The PURPOSE of the paper is to determine the stress state and the plastic deformation zone of cylindrical parts under transverse burnishing by flat plates. METHODS. The mathematical apparatus based on the laws of the theory of elastico-plastic solid is used in the work. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. We have obtained analytical dependences for the determination of the stress components and the zone of plastic deformation under transverse burnishing by flat plates. The calculation results have shown that there is a stressed state of dilatation in the center of the workpiece cross-section and there is a stressed state of compression in the workpiece shell after the transverse burnishing. The depth of the plastic deformation zone depends on the degree of percentage reduction and the coefficient of friction between the workpiece and the plates. CONCLUSIONS. It is proposed to use the method of transverse burnishing by flat plates to harden low rigid cylindrical parts of the shaft and axle type. The developed mathematical model provides quite reliable values of the stressed state of the plastic deformation zone. The radius of the elastic deformation zone depends on the degree of percentage reduction and the coefficient of friction between the workpiece and the plates when transverse burnishing by flat plates. The hardening method employing transverse burnishing by flat plates eliminates cracking and material breakage in the central region of cylindrical products.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.