Вытяжка с утонением стенки цилиндрических заготовок корпуса огнетушителя из дилатирующего материала

• Автор: Чан Дык Хоан
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕОРИИ
ДЕФОРМИРОВАНИЯ, ВЫСОКОПРОЧНЫХ ДИЛАТИРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ
1.1. Конструкции огнетушителей
1.2. Технологии изготовления корпуса огнетушителя
1.3. Методы анализа процессов операции вытяжки
с утонением стенки
1.4. Основные выводы и постановка задач исследования
2. ВЫТЯЖКА С УТОНЕНИЕМ КОРПУСА ОГНЕТУШИТЕЛЯ
2.1. Основные соотношения для осесимметричного пластического
течения дилатирующих материалов
2.2. Расчет силовых режимов методом локальных вариаций
2.3. Анализ деформированного и напряженного состояния
2.4. Основные результаты и выводы
3. ФОРМИРОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ В
ПРОЦЕССЕ ВЫТЯЖКЕ С УТОНЕНИЕМ
3.1. Компьютерное моделирование по определению влияния основных ...62 технологических параметров операции вытяжка
3.2. Формирование заданных механических свойств
3.3. Прогнозирование деформационной повреждаемости
4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Методика проектирования технологического процесса
изготовления корпуса огнетушителя вытяжкой
4.3. Расчет инструмента для вытяжных операций
4.5. Технологический процесс изготовления корпуса огнетушителя
4.6. Использование результатов исследований
4.7. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ!
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Важнейшим фактором развития машиностроения является разработка новых и совершенствование существующих технологических процессов. Важную роль в составе многих сложных технологий машиностроения занимают операции обработки металлов
давлением (ОМД), которые в значительной степени определяют
эксплуатационные характеристики готовых изделий. К таким изделиям относятся цилиндрические детали с толстым дном и тонкой стенкой, к которым предъявляются высокие требования по прочности.
Качественное проектирование технологических процессов на базе операций ОМД основывается как на передовом производственном опыте, так и на теоретическом и экспериментальном анализах этих процессов. Проводимые исследования пластического формоизменения материалов показывают, что эксплуатационные свойства изделий зависят не только от механических характеристик, но и от физико-структурных свойств обрабатываемых материалов. К этим свойствам относится и повреждаемость материала
дефектами деформационного характера, связанная с пластическим
разрыхлением (или уплотнением) мезоструктуры деформируемого материала.
К числу наиболее перспективных направлений изготовления цилиндрических заготовок относится холодная штамповка, в частности, вытяжка с утонением стенки. Среди преимуществ вытяжки с утонением можно отметить: низкую энергоемкость, высокую точность и качество поверхностей изготавливаемых деталей, возможность формирования требуемых эксплуатационных свойств в готовых изделиях. Недостатком вытяжки является возникновение осевых растягивающих напряжений, способствующих развитию деформационной повреждаемости материала. Развитие и возможное слияние пор может приводить к образованию полостных дефектов, которые снижают прочностные свойства (предел прочности, предел текучести) материла готовых

изделий. В связи с этим возникает научная задача по разработке рекомендаций, направленных на повышение качества изделий при интенсификации процессов вытяжки с утонением цилиндрических заготовок в многооперационной технологии путем технологического обеспечения формирования требуемых механических свойств, в том числе и деформационной повреждаемости.
В настоящее время при изучении деформационной повреждаемости значительное место занимают дилатансионные модели. Использование модели дилатирующего материала создает возможность для анализа пластической повреждаемости в многооперационной технологии изготовления многих деталей, особенно корпусных цилиндрических, испытывающих высокое внутреннее давление и воздействие агрессивных сред, например, корпус огнетушителя. Однако эти модели еще не нашли достаточно полного применения в ОМД при определении деформационной повреждаемости обрабатываемых материалов.
Цель работы. Повышение эффективности процессов вытяжки с утонением цилиндрических заготовок путем установления теоретически обоснованных параметров пластического деформирования дилатирующпх материалов, обеспечивающих получение заданной деформационной повреждаемости и связанных с ней механических свойств.
Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи исследований:
1. Установить определяющие соотношения для анализа осесимметричного пластического течения процессов вытяжки с утонением из дилатирующего материала.
2. Выполнить теоретические исследования процесса вытяжки с утонением цилиндрических заготовок из дилатирующего материала с определением силовых режимов, полным анализом напряжено-деформированного состояния и деформационной повреждаемости.

Для определения материальных функций а, Ь, с, содержащихся в условиях текучести, составляются три уравнения:
Зс + Я^

Зс-Яс

гсг (Я^г

(2.14)
(2.15)
(2.16)
V и /
где Я„,ЯС,ЯК- напряжения текучести в экспериментах по одноосному
растяжению, одноосному сжатию и кручению цилиндрических образцов.
Тогда согласно работе [32] получим для состояния текучести
- при одноосном растяжении:
при одноосном сжатии:
зКр,т~ЛЯр
~~ЯС,Т =

э V О
- при кручении сг = 0, Т = Як .
Исключая, из системы а и Ь, приходим к уравнению относительно с:
& + ЯрУуя'с ~(Ляк}
(зс-лсу{ЛякУ -ягр
:(3 сУ{я>с-Я'р) После нахождения с вычисляем а и Ь по формулам:

(зс + яр)ягс - (Зс - Яс У Яр
Зг{я'с ~«р)
(Зс + Яр )' Ягс - (Зс - Яс У*ГР
(л/з)Г|(з с + Яр) - (З с - ЯсУ.
Чаще всего условие текучести Грина используется в виде эллипса, тогда г = 2 имеем: