Научное обоснование обеспечения устойчивости анизотропных листовых и трубных заготовок в процессах пластического деформирования

• Автор: Ремнев, Кирилл Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 284 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Раздел 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ИЗОТРОПНЫХ И АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ..
1.1. Теоретические и экспериментальные исследования процессов пластического деформирования листовых и трубных заготовок

1.2. Критерии потери устойчивости

1.3. Анизотропия материала заготовок и ее влияние на процессы пластического деформирования

1.4. Основные выводы и постановка задач исследований

Раздел 2. УСТОЙЧИВОСТЬ АНИЗОТРОПНЫХ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ПЛАСТИНОК ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

2.1. Энергетический метод исследования потери устойчивости..

2.2. Условие пластичности анизотропного материала и ассоциированный закон пластического течения
2.3. Схема образования складок в элементе листа
2.4. Работа внутренних сил при образовании складок анизотропной пластины
2.5. Работа внешних сил на контуре элемента пластинки..
2.6. Основные результаты и выводы
Раздел 3. ПОТЕРЯ УСТОЙЧИВОСТИ ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА
ПРИ ПРАВКЕ РАСТЯЖЕНИЕМ
3.1. Основные соотношения
3.2. Образование складок
3.2.1. Правка с малыми удлинениями
3.2.2. Влияние анизотропии механических свойств на устойчивость полосы при правке с малыми удлинениями
3.2.3. Правка с повышенными относительными удлинениями
3.2.4. Влияние анизотропии механических свойств на устойчивость полосы при правке с повышенными относительными удлинениями
3.3. Основные результаты и выводы
Раздел 4 УСТОЙЧИВОСТЬ КОЛЬЦЕВОЙ АНИЗОТРОПНОЙ ПЛАСТИНКИ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
4.1. Образование складок во фланце заготовки

4.2. Основные предположения и соотношения
4.3. Метод исследования потери устойчивости в виде образования складок тонколистовой заготовки
4.4 Потенциальная энергия деформации изгиба и кручения
анизотропной кольцевой пластины
4.5. Изменение потенциальной энергии деформации срединной плоскости пластины при образовании складок
4.6. Изменение полной потенциальной энергии кольцевой пластины при потере устойчивости
4.7. Асимметричная потеря устойчивости кольцевой пластины
при вытяжке
4.8. Потеря устойчивости тонколистовой заготовки при вытяжке
4.8.1. Распределение напряжений во фланце заготовки (уравнения и соотношения)
4.8.2. Напряженное состояние фланца заготовки
4.8.3. Предельные возможности вытяжки осесимметричных деталей
4.9. Экспериментальные исследования образования складок при вытяжке тонкостенных плоских заготовок
4.10. Основные результаты и выводы
Раздел 5. УСЛОВИЕ ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ В ВИДЕ ОБРАЗОВАНИЯ СКЛАДОК ПРИ ОБЖИМЕ ТРУБНОЙ ЗАГОТОВКИ ИЗ АНИЗОТРОПНОГО МАТЕРИАЛА
5.1. Основные соотношения теории конических оболочек
5.2. Энергетическое условие потери устойчивости конической оболочки
5.3. Математическая модель обжима осесимметричных деталей
5.4. Влияние технологических параметров на условия устойчивого протекания операции обжима трубной заготовки из анизотропного материала
5.5. Влияние анизотропии механических свойств материала заготовки на величину предельного коэффициента обжима
5.6. Экспериментальные исследования операции обжима трубных заготовок
5.7. Основные результаты и выводы
Раздел 6. УСТОЙЧИВОСТЬ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКЕ С УТОНЕНИЕМ СТЕНКИ

6.1. Математическая модель операции ротационной вытяжки осесимметричных деталей из анизотропного материала
6.2. Условия шейкообразования тонкостенной трубной заготовки из анизотропного материала при ротационной вытяжке
6.2.1. Основные соотношения
6.2.2. Критерий положительности добавочных нагрузок
6.3. Исследование влияния технологических параметров, анизотропии механических свойств, геометрии ролика на условия устойчивого протекания процесса пластического деформирования
6.3.1. Влияние технологических параметров, геометрии ролика на условия устойчивого протекания процесса пластического деформирования
6.3.2. Влияние анизотропии механических свойств на условия устойчивого протекания процесса пластического деформирования
6.4. Основные результаты и выводы
Раздел 7. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
7.1. Рекомендации по проектированию технологических процессов изготовления деталей ответственного назначения методами глубокой вытяжки
7.2. Технологические процессы изготовления деталей ответственного назначения методами глубокой вытяжки
7.3. Рекомендации по расчету технологических параметров операций обжима тонкостенных трубных анизотропных заготовок
7.4. Технологический процесс изготовления детали «переходник»
7.5. Рекомендации по проектирования технологических процессов ротационной вытяжки осесимметричных деталей
7.6. Технологический процесс ротационной вытяжки сложнопрофильных осесимметричных деталей с переменной толщиной стенки и наличием кольцевых центрирующих утолщений
7.7. Использование результатов исследований в учебном процессе
7.8. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

В работах зарубежных исследователей [55, 59, 146] в основном используется энергетический подход к определению энергосиловых параметров процесса. При этом деформированное состояние под давильным элементом принимается плоским, и основным считается простой сдвиг металла. Энергию формоизменения единицы объема представляют в виде функции интенсивности напряжений и контактной нагрузки на протяжении всей зоны деформации.
Наряду с энергетическим подходом к определению силовых параметров в ряде случаев авторами использовался метод тонких сечений и метод линий скольжения [139]. В работе получены зависимости между составляющими результирующей силы при ротационной вытяжке, исходя из аналогии с процессом вытяжки на прессе из плоской заготовки. Э. Томасет рассматривает процесс ротационной вытяжки как осадку. Формулы для определения составляющих сил в этом случае носят полуэмпирический характер.
Анализ предлагаемых различными авторами зависимостей для определения сил ротационной вытяжки показывает, что помимо размерных характеристик инструмента, механических свойств материала, формулы содержат различные коэффициенты (К.П.Д. процесса; коэффициенты, учитывающие способ ротационной вытяжки; неравномерность деформации; упрочнение и др.), которые изменяются в зависимости от различных параметров процесса. Определение указанных коэффициентов для конкретных условий процесса ротационной вытяжки весьма затруднительно. Неточная оценка влияния отдельных факторов или отсутствие учёта тех или иных факторов по предлагаемым зависимостям, приводит к значительным погрешностям при расчёте сил, в результате чего их расхождение с экспериментальными данными составляют 1,5.. .2,0 раза.
Одной из причин значительного расхождения расчётных и экспериментальных значений сил ротационной вытяжки по прямому способу является отсутствие учета изменения фактической подачи металла в очаг деформации,