Теория и технология изотермического деформирования осесимметричных деталей жестким инструментом в режиме кратковременной ползучести

• Автор: Черняев, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 366 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Современное состояние теории и технологии изотермического деформирования высокопрочных сплавов

1.1 Анализ современного состояния теории изотермического

формообразования высокопрочных сплавов

1.2 Теоретические и экспериментальные исследования операций

обжима и раздачи трубных заготовок

1.3 Теоретические и экспериментальные исследования операций

глубокой вытяжки цилиндрических изделий

1.4 Теоретические и экспериментальные исследования операций

выдавливания
1.5 Анизотропия материала заготовок и ее влияние на процессы
обработки металлов давлением
1.6 Основные выводы и постановка задач исследования
2 Основные соотношения и уравнения для анализа процес-
сов деформирования анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести
2.1 Определяющие соотношения при кратковременной ползучести
2.2 Феноменологические модели разрушения анизотропного материала
2.3 Критерий локализации деформирования анизотропного материала в изотермических условиях
2.4 Потеря устойчивости анизотропной трубной заготовки в виде образования складок при кратковременной ползучести
2.5 Основные результаты и выводы
3 Обжим и раздача тонкостенных трубных заготовок из
анизотропного материала в режиме кратковременной ползучести
3.1 Математические модели операций обжима и раздачи трубных
заготовок из высокопрочных материалов
3.1.1 Постановка задачи, основные соотношения и предположения
3.1.2 Напряженное и деформированное состояния заготовки. Силовые режимы
3.2 Обжим тонкостенных цилиндрических оболочек из анизотропного материала в режиме ползучести
3.2.1 Напряженное и деформированное состояния. Силовые режимы
3.2.2 Предельные возможности операции обжима трубной заготовки
3.2.3 Влияние нормальной анизотропии механических свойств
трубных заготовок на технологические параметры обжима

3.2.4 Влияние цилиндрической анизотропии механических свойств трубных заготовок на силовые режимы и предельные возможности операции обжима
3.3 Раздача тонкостенных цилиндрических оболочек из анизотропного материала в режиме ползучести
3.3.1 Напряженное и деформированное состояния. Силовые режимы
3.3.2 Предельные возможности операции раздачи трубной заготовки
3.3.3 Влияние нормальной анизотропии механических свойств трубных заготовок на технологические параметры раздачи
3.3.4 Влияние цилиндрической анизотропии механических свойств трубных заготовок на силовые режимы и предельные возможности операции раздачи
3.4 Основные результаты и выводы
4 Вытяжка с утонением стенки цилиндрических заготовок из анизотропного материала в режиме кратковременной ползучести
4.1 Математическая модель вытяжки с утонением стенки толстостенных цилиндрических заготовок
4.2 Напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы
4.3 Предельные возможности формоизменения
4.4 Влияние анизотропии механических свойств материала заготовки на силовые режимы и предельные возможности формообразования
4.5 Основные результаты и выводы
5 Обратное выдавливание толстостенных трубных заготовок из анизотропного материала в режиме кратковременной ползучести
5.1 Математическая модель операции изотермического обратного выдавливания толстостенных трубных заготовок
5.2 Силовые режимы обратного выдавливания
5.3 Влияние анизотропии механических свойств материала заготовки на силовые режимы обратного выдавливания
5.4 Неоднородность распределения эквивалентной деформации и эквивалентного напряжения в очаге деформации
5.5 Предельные возможности формоизменения
5.6 Влияние анизотропии механических свойств материала заготовки на предельные возможности формообразования
5.7 Основные результаты и выводы
6 Изотермическое деформирование элементов трубопроводов в режиме кратковременной ползучести

6.1 Прямое изотермическое выдавливание элементов трубопроводов
6.2 Ортогональное горячее выдавливание элементов трубопроводов
6.3 Выдавливание фланцевых заготовок
6.4 Высадка с нагревом фланцевых утолщений на арматуре трубопроводов
6.5 Формообразование с нагревом законцовок трубопроводов
6.6 Основные результаты и выводы
7 Использование результатов исследований в промышленности
7.1 Обжим и раздача трубных заготовок
7.1.1 Рекомендации по проектированию технологических процессов обжима и раздачи
7.1.2 Технологический процесс изготовления пустотелых конических деталей из высокопрочных материалов
7.2 Вытяжка с утонением стенки трубных заготовок
7.2.1 Рекомендации по проектированию технологических процессов вытяжки с утонением стенки
7.2.2 Технологический процесс изготовления заготовки детали «патрубок газовода»
7.3 Обратное выдавливание трубных заготовок
7.3.1 Рекомендации по проектированию технологических процессов обратного выдавливания трубных заготовок
7.3.2 Технологический процесс изотермического обратного выдавливания деталей с наружными утолщениями на торцах
7.4 Экспериментально-технологические работы по изотермической штамповке элементов трубопроводов в режиме кратковременной ползучести
7.4.1 Изотермическое выдавливание заготовок и их элементов
7.4.2 Горячая штамповка в разъемных матрицах
7.4.3 Изотермическая штамповка утолщений под фланцы
7.5 Использование результатов исследований в учебном процессе
7.6 Основные результаты и выводы
Заключение
Список используемых источников
Приложение!
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

инструментом. Решение выполнено по условию пластичности Губера - Мизеса с учетом трения заготовки по инструменту и изменения толщины в процессе деформирования; В работе [27] дано обобщение для> упрочняющегося материала с произвольной диаграммой растяжения, а в' [26] приведено решение, полученное с использованием условия пластичности Треска - Сен-Венана. При этом исходные свойства заготовок принимались постоянными.
В работах В.В. Соколовского [177, 178] приводятся решения установившегося и неустановившегося процессов волочения тонкостенной трубы через коническую матрицу. Решение выполнено без учета трения по теории пластического течения с условием текучести Губера-Мизеса и с линейным условием текучести, предложенным В. Прагером [144].
В решении Г.А. Смирнова-Аляева и Г.Я. Гуна [175], полученном с использованием приближенного метода, разработанного авторами на основе теории вязкопластического течения [176], дан вывод формулы для расчета толщины стенки при безоправочном волочении труб, получены зависимости для определения силы и деформации при обжатии, раздаче и волочении тонкостенных труб. Решения справедливы для любой формы инструмента, однако вычисления весьма трудоемки.
Поле напряжений при обжиме заготовки конусным инструментом с учетом изменения толщины стенки в очаге деформации определено A.A. Ильюшиным по деформационной теории пластичности с условием пластичности Треска. Решение получено без учета трения и упрочнения [86].
Перечисленные решения, несмотря на их научную ценность, не находят широкого применения из-за относительной сложности.
Наиболее приемлемы для практического использования зависимости напряжений от основных технологических факторов для операций обжима и раздачи, полученные совместным решением уравнений равновесия с условием пластичности Треска. Так, используя линейную аппроксимацию кривой упроч-