Совершенствование технологии объемной штамповки на основе анализа формоизменения

• Автор: Калинин, Геннадий Григорьевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 310 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ВОЗМОЖНОСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ НА ОСНОВЕ РАСЧЕТОВ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ
1.1 Расчет формоизменения в процессах объемной штамповки как
средство решения технологических задач.
1.2 Возможности методов расчетов формоизменения в репении технологических задач объемной штамповки
1.3 Оптимизационные расчеты формоизменения в процессах объемной 27 штамповки.
1.4 Выводы и постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Методика выполнения теоретических исследований
2.1.1 Постановка задачи
2.1.2 Алгоритм решения задачи
2.1.3 Структура вычислительной программы
2.2 Методика экспериментальным исследований
2.3 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ШТАМПОВКЕ КАК СРЕДСТВО ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ФОРМЫ В ПОКОВКАХ И УМЕНЬШЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ДЕФОРМАЦИИ
3.1 Теоретические исследования причин возникновения в поковках
дефектов формы и пути их устранения

3.2 Экспериментальные исследования устранения дефекта 'шла " зажим"
3.3 Уменьшение неравномерности деформации за счет предварительного фасонирования заготовок
3.4 Анализ возможности уменьшения неравномерности деформации в
поковках путем изменения схемы деформирования.
3.5 Устранение дефектов Формы поковок, связанных с незаполнением 91 формы чистового ручья Спо данным апробации) расчетной методики на АО "Красный Аксай".
3.6 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИЯ ФОРМ И РАЗМЕРОВ ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ РУЧЬЕВ
4.1 Алгоритм поиска оптимального решения
4.2 Данные экспериментальных исследований
4.3 Разработка критерия оценки неравномерности деформации по 129 сеченик поковки.
4.4 Постановка задачи расчета оптимальных форм и размеров 132 промежуточным: заготовок.
4.5 Моделирование формоизменения в процессе оптимизации загото- 139 вок.
4.6 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность работы. Одной из важнейшим задач научно-технического прогресса в технологии кузнечно-штамповочного производства является разработка и создание новых и совершенствование сущес-твукэдмх технологических процессов, которые обеспечивали бы снижение знерго- и метамлазатрат на получение готовых поковок и изделий из них, гарантировали бы требуемое качество продукции, обеспечивая выполнение этих требований построением рациональных или оптимальных схем процессов.
Перспективным методом решения указанной проблемы является развитие методики проектирования процессов объемной штамповки на базе анализа формоизменения с целью управления течением металла при заполнении полости чистового ручья. Из многих исследований известно, что рациональность или оптимальность формы заготовок состоит не в приближении их к форме и размерам готовой поковки, а в обеспечении такого заполнения полости чистового ручья, при котором технологический процесс реализовывался бы так, чтобы обеспечить получение поковок без каких либо дефектов формы, например, невыполнения малых радиусов в углах поковки, зажимов, прострелов и т.п, при достаточно высокой стойкости штампов и возможно малой энергоемкое™ процесса.
Принципиальными достоинствами совершенствования технологии штамповки на базе анализа формоизменения является возможность закономерного достажения поставленных целей и раскрытие дополнительных возможностей, опирающихся как на достигнутые технологические решения, так и на возможности теоретических методов в решении технологических задач.
Практической реализацией этого положения является, в частности,
направленных на решение технологических проблем и основанных на анализе Формоизменения, является актуальным как с научной, так и с практической стороны. К числу таких исследований относится и настоящая работа.
2. Расчеты Формоизменения в настоящее время чаще всего выполняются численными методами с реализацией на ЭВМ. Наиболее часто применяется метод конечных элементов. Однако и другие численные методы в расчетах формоизменения используются достаточно широко. Метод конечных разностей СМКРЭ представлен большим числом работ, чем метод граничных элементов (МГЭ), что в некоторых исследованиях связывается с более высоким математическим уровнем МГЭ и поэтому более поздним началом применения этого численного метода в технологических расчетах. Учитывая, что в настоящее время МГЭ оценивается как конкурентноспособный по отаошению к МКЗ и другим численным методам практически во всех задачах механики сплошной среды, применение в настоящем исследовании МГЭ представляется соответствующим современному уровню расчетов формоизменения. Существенно также, что математические особенности МГЭ близки к физическим особенностям рассматриваемых технологических задач: и в том и в другом случае исследователя в первую очередь интересуют параметры на границе расчетной области. При этом параметры рассчитывются не во всех точках, а только в тех, которые интересуют пользователя.
3. Получение поковок без дефектов Формы С неоформленные радиусы закругления и др.3 и без дефектов типа "зажим", являются одной из актуальных задач технологии объемной штамповки. Применение для решения этой задачи методов, основанных на расчетах формоизменения, позволяет закономерно решать эту задачу современными средствами проектирования. Применение в расчетах подхода, основанного на обращении движения деформирования, существенно усиливает направлен-