Изотермическая штамповка осесимметричных заготовок из высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести

• Автор: Пасынков, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 142 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ
1.1. Современного состояния теории изотермического формообразования высокопрочных сплавов
1.2. Теоретические и экспериментальные исследования операций выдавливания
1.3. Анизотропия материала заготовок и ее влияние на процессы обработки металлов давлением
1.4. Основные выводы и постановка задач исследования
2. ИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ РАЗДАЧА ЗАКОНЦОВОК ТРУБОПРОВОДОВ В РЕЖИМЕ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ПОЛЗУЧЕСТИ
2.1. Математическая модель операции раздачи законцовок трубопроводов в режиме кратковременной ползучести
2.2. Силовые режимы
2.3. Повреждаемость материала детали
2.4. Основные результаты и выводы
3. ИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ВЫСАДКА ФЛАНЦЕВЫХ УТОЛЩЕНИЙ НА АРМАТУРЕ ТРУБОПРОВОДОВ В РЕЖИМЕ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ПОЛЗУЧЕСТИ
3.1. Математическая модель операции высадки фланцевых утолщений на арматуре трубопроводов
3.1.1. Осесимметричное деформированное состояние
3.1.2. Плоское деформированное состояние
3.2. Силовые режимы
3.3. Повреждаемость материала детали
3.4. Основные результаты и выводы
4. ВЫДАВЛИВАНИЕ ФЛАНЦЕВЫХ ЗАГОТОВОК В РЕЖИМЕ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ПОЛЗУЧЕСТИ
4.1. Математическая модель осесимметричного выдавливания фланцевых заготовок в режиме кратковременной ползучести
4.1.1. Силовые режимы
4.1.2. Повреждаемость материала детали
4.2. Изотермическое выдавливание фланцевых заготовок при плоской деформации
4.2.1. Силовые режимы
4.2.2. Критические режимы выдавливания

4.3. Основные результаты и выводы
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
5.1. Изотермическая раздача и высадка законцовок трубопроводов
5.2. Изотермическая штамповка утолщений под фланцы
5.3. Использование результатов исследований в учебном процессе
5.4. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение
Приложение
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Совершенствование конструкций изделий ответственного назначения определяет применение высокопрочных материалов и изготовление деталей и узлов со специальными, зависящими от условий эксплуатации, характеристиками. Сложность технологических процессов вызывает в производстве их длительную отработку, влияющую в конечном итоге на трудоемкость и качество изделий. Все это вызывает необходимость изыскания новых принципов технологии, точности ее расчета и сближения на этой основе стадий проектирования изделий и технологической подготовки производства.
Двигательные установки ракетно-космической техники имеют сложную систему трубопроводов, соединенных законцовками - расширенными утолщенными краями труб - под автоматическую сварку. Законцовки, а также заготовки с фланцевыми утолщениями формообразуют давлением, что связано с операциями раздачи, высадки и выдавливания. Технологическую сложность вызывает формообразование законцовок на тонкостенных трубах из высокопрочных титановых и алюминиевых сплавов, а так же штамповка заготовок с фланцевыми утолщениями.
К числу наиболее перспективных и принципиально новых технологических процессов, направленных на совершенствование современного производства, относится медленное горячее формоизменение заготовок из высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести. Технологические принципы формоизменения заготовок из анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести могут быть применены в производстве соединительных законцовок трубопроводов и фланцевых утолщений и т.д., что обеспечивает их точность под сборку и качественную сварку без потери прочности и герметичности.

напряжений' форме условия текучести, несжимаемости материала, совпадении функции текучести с пластическим потенциалом скоростей деформации, при изотропном упрочнении материала и отсутствии упрочнения.
Один из вариантов этой теории развит Ю.М. Арышенским. В рамках предложенной им теории разработаны инженерные методики для учета анизотропии и произведена реализация их при- анализе силовых-: и деформационных параметров ряда операций листовой штамповки, в частности вытяжки [8].
Экспериментальная проверка условия пластичности Мизеса-Хилла при одноосном растяжении плоских образцов и- в случае сложного напряженного состояния показывает удовлетворительное согласование расчетных и опытных данных.
Основные уравнения;плоской; деформации- анизотропного тела получены Р. Хиллом . В ряде работ [2, 8Г, 12, 18, 23, 29, 51, 121, 145, 148, 150] рассмотрены прикладные аспекты анализа процессов обработки металлов давлением: внедрение штампа в анизотропную среду, волочение полосы через клиновую-матрицу, сжатие и перекусывание полосы и т.д.
Влияние анизотропии; пластических свойств материала на способность, листовых материалов к вытяжке изучены в работах [ 8, 19, 27, 145, 148, 150]: Показано существенное влияние коэффициента нормальной анизотропии на способность металла к глубокой вытяжке осесимметричных деталей-и плоскостной анизотропии в случае вытяжки,несимметричных изделий.
Результаты теоретических исследований процесса, осадки с кручением круглой листовой заготовки из анизотропного: материала приведены в работах [69, 70]. Получены необходимые соотношения, с учетом-изменения.ориентации главных осей анизотропии и разработан алгоритм, расчета параметров: напряженного и деформированного состояний и силовых режимов процесса. Установлено существенное влияние поворота главных осей анизотропии на формирование механических характеристик материала изделия.