Вытяжка коробчатых деталей прямоугольного поперечного сечения из трансверсально-изотропных материалов

• Автор: Бессмертная, Юлия Вячеславовна
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 195 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ГЛУБОКОЙ ВЫТЯЖКИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ И КОРОБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ

1.1. Глубокая вытяжка осесимметричных и коробчатых деталей

1.2. Анизотропия механических свойств материала заготовок

1.3. Основные выводы и постановка задач исследований

2. ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ АНИЗОТРОПНОГО ТЕЛА

2.1. Условие текучести. Ассоциированный закон пластического течения

2.2. Плоское напряженное состояние

2.3. Математическая модель упрочнения

2.4. Экстремальная верхнеграничная теорема
2.5. Предельные степени вытяжки
2.5.1. Феноменологическая модель разрушения
2.5.2. Критерии локальной потери устойчивости
2.6. Основные результаты и выводы
3. ОДНООПЕРАЦИОННАЯ ВЫТЯЖКА КОРОБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ
3.1. Схемы вытяжки коробчатых деталей прямоугольного поперечного сечения
3.2. Вытяжка коробчатых деталей прямоугольного поперечного сечения с большими угловыми радиусами
3.2.1. Математическая модель вытяжки коробчатых деталей с большими угловыми радиусами
3.2.2. Силовые режимы
3.3. Вытяжка коробчатых деталей прямоугольного поперечного сечения с небольшими угловыми радиусами
3.3.1. Математическая модель вытяжки коробчатых деталей с небольшими угловыми радиусами
3.3.2. Силовые режимы
3.4. Вытяжка коробчатых деталей прямоугольного поперечного сечения с малыми угловыми радиусами
3.4.1. Математическая модель вытяжки коробчатых деталей с малыми угловыми радиусами
3.4.2. Силовые режимы
3.5. Влияние анизотропии механических свойств заготовки на силовые режимы
3.6. Основные результаты и выводы

4. МНОГООПЕРАЦИОННАЯ ВЫТЯЖКА ВЫСОКИХ КОРОБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ПО СХЕМЕ «ОВАЛ-ОВАЛ-ПРЯМОУГОЛЬНИК»
4.1. Математические модели первой и последующих операций вытяжки по схеме «овал - овал»
4.2. Математическая модель операции вытяжки по схеме «овал-прямоугольник»
4.3. Влияние технологических параметров операции вытяжки коробчатых деталей по схеме «овал-овал-прямоугольник» на силовые режимы
4.4. Влияние анизотропии механических свойств на силовые режимы вытяжки коробчатых деталей прямоугольного поперечного сечения
4.5. Напряженное состояние заготовки на последующей операции вытяжки коробчатых деталей прямоугольного поперечного сечения из анизотропных заготовок
4.6. Предельные возможности формообразования
4.7. Влияние анизотропии механических свойств на напряженное состояние и предельные возможности деформирования..
4.8. Основные результаты и выводы
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Рекомендации по проектированию технологических процессов вытяжки деталей прямоугольного поперечного сечения из анизотропных материалов
5.1.1. Рекомендации по проектированию технологических процессов вытяжки низких прямоугольных коробок
5.1.2. Рекомендации по проектированию технологических процессов многооперационной вытяжки высоких прямоугольных коробок
по схеме «овал-овал-прямоугольник»
5.2. Технологические процессы вытяжки деталей «Полукорпус», «Полубак левый» и «Полубак правый» прямоугольного поперечного сечения
5.3. Использование результатов исследований в учебном процессе
5.4. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
В различных отраслях машиностроения широкое распространение нашли полые изделия различной конфигурации (цилиндрического, квадратного и прямоугольного поперечных сечений), изготавливаемые методами глубокой вытяжки. Однооперационной вытяжкой изготавливают низкие (НПр /В <0,6...0,8) и многооперационной вытяжкой высокие
(Нпр1В>0,6...0,8) коробчатые детали, где Нпр и В - высота детали с
учетом припуска на обрезку и ширина (длина) коробчатой детали прямоугольного поперечного сечения соответственно. Формы и размеры исходных заготовок и переходов устанавливают по разверткам и рекомендуемым степеням вытяжки в соответствии со справочной литературой. В зависимости от величин угловых радиусов изделий вытяжка коробчатых деталей прямоугольного поперечного сечения может осуществляться по разным схемам.
Листовой материал, подвергаемый процессам деформирования, как правило, обладает анизотропией механических свойств, которая может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на устойчивое протекание технологических процессов глубокой вытяжки.
В настоящее время достаточно широко изучено влияние начальной анизотропии на процесс вытяжки цилиндрических деталей. Практически не изучено влияние анизотропии на процессы вытяжки коробчатых деталей прямоугольного поперечного сечения. Имеющиеся отдельные экспериментальные материалы по вытяжке коробчатых деталей не позволяют разработать научно обоснованные рекомендации для проектирования технологических процессов вытяжки коробчатых деталей прямоугольного поперечного сечения. Теоретическое обоснование рациональных технологических режимов операций вытяжки низких и

2.3. Математическая модель упрочнения
Изотропное упрочнение является простейшей моделью упрочняющегося тела. Она реализуется в предположении, что поверхность нагружения расширяется подобно начальной поверхности текучести. В этом случае состояние анизотропии механических свойств исходной заготовки не изменяется, а пределы текучести растут пропорционально одному параметру упрочнения (интенсивности деформации е, ). При вытяжке коробчатых деталей анализ напряженного состояния заготовки будем выполнять в рамках модели изотропного упрочнения трансверсально-изотропного тела:
oi=B{zi)m, (2.16)
где В, т - экспериментальные константы материалов.
2.4. Экстремальная верхнеграничиая теорема
Исходя из экстремальной верхнеграничной теоремы, будем определять силовые режимы процесса вытяжки коробчатых деталей. Общее уравнение мощностей для первой и последующих операций вытяжки коробчатых деталей запишется в виде [111, 113]:
PVn В данном выражении левая часть - это мощность внешних сил Р при скорости перемещения пуансона Vn; правая часть - соответственно мощность сил деформаций Wm, мощность на линиях разрыва скоростей Wp и мощность трения на поверхностях контакта материала с инструментом Wmp;
мощность сил в связи с перетяжкой стенки цилиндра (полуфабриката предыдущей вытяжки) на ребре прижима W'p.
Энергетическое неравенство (2.17) полагает использование кинематики течения деформируемого материала и приводит к «нижней» оценке сил из всех кинематически возможных «верхних».