Разработка технологий штамповки полиуретаном мембран из тонколистовых материалов на основе компьютерного и статистического моделирования

• Автор: Лавров, Евгений Валентинович
• Шифр специальности: 05.02.08, 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ, СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Понятие мембран, их физические и технологические особенности
1.2. Возможные технологии изготовления мембран
1.3. Методы формировки деталей из тонколистовых материалов в жестких инструментальных штампах
1.4. Методы формировки деталей из тонколистовых материалов полиуретаном
1.5. Особенности применения эластичных сред для штамповки тонколистовых материалов в условиях мелкосерийного производства
1.6. Физико-механические характеристики эластомеров
1.7. Расчет параметров напряженно-деформированного состояния заготовки
при формировке эластичными средами
Выводы и постановка задач исследования
2. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ
ЗАГОТОВКИ ПРИ ОСЕСИМЕТРИЧНОЙ ФОРМОВКЕ
ТОНКОЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ЭЛАСТИЧНЫМИ
СРЕДАМИ
2.1. Принятые допущения и постановка задачи
2.2. Разработка алгоритма численного решения
2.3. Численный эксперимент по оценке параметров деформированного состояния заготовки
2.4. Проверка корректности расчетной модели
2.4.1. Испытание листового материала и определение характеристик кривой деформационного упрочнения
2.4.2. Экспериментальная оснастка и проведение эксперимента по оценке корректности расчетной модели
Выводы по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИЯ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ПОЛИУРЕТАНА В ПРОЦЕССАХ ФОРМОВКИ ГОФРИРОВАННЫХ МЕМБРАН ИЗ ТОНКОЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Планировка и проведение факторного эксперимента по оценке давления формоизменения полиуретана
3.2. Экспериментальная оснастка, методика проведения и результаты эксперимента
3.3. Статическое моделирование экспериментальных данных
Выводы по главе
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ФОРМОВКИ ГОФРИРОВАННЫХ МЕМБРАН ИЗ ТОНКОЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Исходные данные для расчета и проектирования
4.2. Использование диаграммы предельных деформаций для прогнозирования возможного разрушения заготовки при штамповке
4.3. Расчет усилия технологического оборудования
4.4. Определение параметров контейнера эластичного блока
4.5. Проектирование технологической оснастки с применением методов
трехмерного геометрического моделирования
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1.3.
Физико-механические свойства адипренов и рекомендации по условиям их применения [60]
Свойства Ь-420 Ь-100 Ь-167 Ь
Твердость по Дюрометру 80А 90А 95А 79Д
Предел прочности при растяжении, 10* Па 182-210 316
Относительное удлинение, % До 800
Максимальная деформация, % 35
При сравнении свойств уретановых эластомеров синтезированных на основе сложных и простых полиэфиров, видно, что при близких значениях прочности при разрыве, раздире и твердости последние характеризуются более высокой эластичностью. Гибкие простые эфирные связи в структуре эластомера увеличивают подвижность сегментов , что способствует снижению теплообразования при сжатии (табл. 1.2). Как видно из приведенных данных, при практически одинаковых значениях твердости полиуретанов СКУ-7-100 и СКУ-ПФЛ последний характеризуется гораздо меньшими величинами гистерезис-ных потерь и теплообразования.
Силы контактного трения между эластичной средой, заготовкой и жесткими элементами штамповой оснастки оказывают существенное влияние на силовые и деформационные характеристики операций листовой штамповки. Трение проявляется в возникновении неоднородности деформации по поверхности заготовки. В результате может измениться и сама схема напряженного состояния [11, 43]. Контактное трение, в конечном счете, преодолевается активной нагрузкой. Следовательно, контактное трение увеличивает деформирующее усилие и работу деформации.
Механизм трения эластомеров по металлическим и неметаллическим поверхностям изучен недостаточно, несмотря на то, что в данной области работа-