Комбинированная вытяжка осесимметричных деталей из анизотропных упрочняющихся материалов

• Автор: Фам Дык Тхиен
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 204 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ С ТОЛСТЫМ ДНОМ И ТОНКОЙ СТЕНКОЙ
1.1. Анализ существующих технологических процессов изготовления осесимметричных деталей

1.2. Методы математического моделирования процессов

обработки металлов давлением

1.3. Глубокая вытяжка осесимметричных деталей

1.4. Анизотропия механических свойств материала заготовок и ее влияние на процессы пластического деформирования

1.5. Основные выводы и постановка задач исследований

2. ПЕРВАЯ ОПЕРАЦИЯ КОМБИНИРОВАННОЙ ВЫТЯЖКИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Особенности пластического деформирования при комбинированной вытяжке листовых материалов
2.2. Математическая модель первой операции комбинированной вытяжки через коническую матрицу
2.3. Математическая модель первой операции комбинированной вытяжки через радиальную матрицу
2.4. Технологические параметры первой операции комбинированной вытяжки
2.4.1. Напряженное состояние заготовки. Силовые режимы
2.4.2. Предельные коэффициенты утонения
2.5. Моделирование первой операции комбинированной вытяжки через радиальную и коническую матрицы с применением программного комплекса DEFORM 2D/3D
2.6. Основные результаты и выводы
3. ПОСЛЕДУЮЩИЕ ОПЕРАЦИИ КОМБИНИРОВАННОЙ ВЫТЯЖКИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Особенности последующих операций комбинированной вытяжки
3.2. Математическая модель последующих операций комбинированной вытяжки на конической матрице
3.3. Технологические параметры последующих операций комби-

нированной вытяжки
3.3.1. Силовые режимы
3.3.2. Предельные коэффициенты утонения
3.5. Моделирование последующих операций комбинированной вытяжки через коническую матрицу с применением программного комплекса DEFORM 2D/3D
3.6. Основные результаты и выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Экспериментальные исследования первой операции комбинированной вытяжки через радиальную и коническую матрицы
4.1.1. Силовые режимы
4.1.2. Предельные возможности деформирования
4.2. Экспериментальные исследования последующих операций комбинированной вытяжки
4.2.1. Силовые режимы
4.2.2. Предельные возможности деформирования
4.3. Рекомендации по проектированию технологических процессов вытяжки осесимметричных деталей из анизотропных материалов
4.4. Технологические процессы глубокой вытяжки осесимметричных деталей «Корпус» и «Стакан»
4.5. Использование результатов исследований в учебном процессе
4.6. Основные результаты и выводы
Заключение
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение
В настоящее время перед машиностроением стоит необходимость повышения эффективности производства и качества изготавливаемых деталей. В различных отраслях промышленности широкое распространение нашли полые осесимметричные детали с толстым дном и тонкой стенкой, изготавливаемые методами обработки металлов давлением. Технологические процессы вытяжки без утонения и с утонением стенки, а также операции выдавливания позволяют изготавливать детали высокого качества, но их использование в некоторых случаях ограничивается технологическими или экономическими причинами. Интенсификация операций глубокой вытяжки может быть достигнута применением комбинированной вытяжки, которая характеризуется одновременным изменением диаметра вытягиваемой заготовки и толщины стенки. Этот метод позволяет изготавливать осесимметричные детали с повышенными точностными характеристиками, более упрочненной стенкой, достигать больших степеней деформации по сравнению с перечисленными выше методами вытяжки, что приводит к значительному сокращению числа операций технологического процесса.
Листовой материал, подвергаемый штамповке, обладает анизотропией механических свойств, обусловленной маркой материала и технологическими режимами его получения. Анизотропия механических свойств может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на устойчивое протекание технологических процессов пластического формообразования, в частности операций глубокой вытяжки.
При разработке технологических процессов глубокой вытяжки в настоящее время используют эмпирические зависимости из различных справочных материалов, а также результаты теоретических исследований, в которых не в полной мере учитывают механические свойства материала

ния деформации. Ф. Айзенколб показал, что после рекристаллизационного отжига расположение фестонов относительно направления прокатки зависит от степени обжатия предшествовавшей холодной прокатки листа. Так, у холоднокатаных листов со степенью обжатия менее 30 % после рекристаллизационного отжига фестоны образуется в направлениях под углом 45° относительно направления прокатки, а при более значительном обжатии под углами 0 и 90°.
При вытяжке стаканов из листовых материалов с изотропными свойствами происходит утолщение стенки стакана по образующей, достигающее обычно 25.. .35 % (от исходной толщины) на крае стакана.
При вытяжке анизотропных материалов в связи с фестонообразованием, обусловленным различием механических свойств в разных направлениях, толщина стенки изменяется не только по образующей стакана, но и по его периметру; причем в большей степени изменение толщины происходит по впадине и в меньшей - по фестону. Очевидно, что в этом случае разнотол-щинность стенки по образующей и по периметру характеризует качество и точность вытянутого стакана.
В ряде случаев отмечается положительное влияние анизотропии на процесс вытяжки - обеспечивает большую степень вытяжки, препятствует потере устойчивости стенки вытягиваемой детали и позволяет получить детали с большей конструктивной жесткостью.
В работах [154, 156] даны конкретные рекомендации по построению профильной заготовки с целью уменьшения фестонообразования при вытяжке и комбинированной вытяжке.
Автором работы [95, 98, 154 ,158] разработана модель осесимметричной вытяжки тонкостенной оболочки пуансоном с криволинейной формой из плоской нормально анизотропной заготовки с учетом коэффициентов трения, изменения толщины и упрочнения материала заготовки. В работе [78] разработана математическая модель нестационарного процесса осесимметричной