Вытяжка-формовка тонколистовых материалов полиуретаном комбинированным квазистатическим и магнитно-импульсным нагружением

• Автор: Мамутов, Александр Вячеславович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 223 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Список основных сокращений и обозначений

Введение

1. Анализ литературных данных, состояние вопроса и постановка задач исследований

1.1. Обоснование терминологии, используемой в названии работы

1.2. Технологии вытяжки-формовки тонколистовых материалов в листоштамповочном производстве машиностроительных и приборостроительных предприятий
1.2.1. Вытяжка-формовка тонколистовых материалов в жестких инструментальных штампах
1.2.2. Расширение возможностей листовой штамповки применением подвижных сред вместо одного жесткого рабочего инструмента

1.2.3. Квазистатическая вытяжка-формовка тонколистовых материалов полиуретаном

1.2.4. Еидроударная вытяжка-формовка тонколистовых материалов
1.2.5. Методы электроимпульсной вытяжки-формовки тонколистовых материалов
1.2.6. Электрогидроимпульсная вытяжка-формовка тонколистовых материалов
1.2.7. Магнитно-импульсная вытяжка-формовка тонколистовых материалов
1.2.8. Магнитно-эластоимпульсная вытяжка-формовка тонколистовых материалов
1.3. Оценка возможностей комбинирования квазистатической и маг-нитно-эластоимпульсной вытяжки-формовки тонколистовых материалов

1.4. Математическое моделирование квазистатической и высокоскоростной вытяжки-формовки тонколистовых материалов
1.4.1. Основные понятия и гипотезы теории тонких оболочек
1.4.2. Постановка краевых и смешанных задач теории тонких оболочек
1.4.3. Краткий обзор работ по расчету квазистатического и высокоскоростного деформирования тонких оболочек
1.4.4. Методы численного решения краевых и смешанных задач расчета квазистатического и высокоскоростного формоизменения тонких оболочек
1.5. Применение диаграмм предельных деформаций для прогнозирования разрушения тонколистовой заготовки при вытяжке-формовке
1.6. Выводы и постановка задач исследования
2. Компьютерное моделирование формоизменения осесимметричной тонколистовой заготовки
2.1. Система принятых допущений
2.2. Постановка комплекса расчетных задач
2.3. Проектирование алгоритма численного решения
2.4. Расчет квазистатического формоизменения тонколистовой заготовки, ограниченной рельефом матрицы. Проверка корректности расчетной модели
2.5. Расчет высокоскоростной стадии комбинированного формоизменения тонколистовой заготовки, ограниченной рельефом матрицы. Проверка корректности расчетной модели
2.6. Выводы по главе
3. Компьютерное моделирование формоизменения произвольной в плане тонколистовой заготовки
3.1. Система принятых допущений и постановка расчетной задачи
3.2. Особенности проектирования алгоритмов численного решения
3.3. Высокоскоростное формоизменение тонколистовой заготовки

3.4. Компьютерный эксперимент по оценке параметров деформированного состояния тонколистовой заготовки при высокоскоростном формоизменении с закрепленным по прямоугольнику контуром
3.5. Проверка корректности расчетной модели сопоставлением решений двухмерной и осесимметричной задач
3.6. Расчет квазистатической и комбинированной формовки тонколистовых заготовок, закрепленных по произвольному контуру
3.7. Компьютерный эксперимент по оценке влияния относительных размеров и показателя деформационного упрочнения на деформированное состояние при квазистатическом формоизменении тонколистовой заготовки с закрепленным по прямоугольнику контуром
3.8. Выводы по главе
4. Экспериментальные исследования вытяжки-формовки тонколистовых материалов при комбинированном нагружении
4.1. Исследование влияния скорости деформаций на предельное формоизменение тонколистовой заготовки при вытяжке-формовке
4.1.1. Проектирование опытной оснастки, обеспечивающей при вытяжке-формовке в условиях магнитно-эластоимпульсного нагружения квазистатичность формоизменения тонколистовой заготовки
4.1.2. Сравнительные динамические и квазистатические испытания по разрушению тонколистовых материалов при вытяжке-формовке полиуретаном
4.2. Исследование пластической неустойчивости тонколистовых материалов при квазистатической вытяжке-формовке полиуретаном
4.3. Исследование рационального использования пластичности при последовательной комбинированной вытяжке-формовке
4.4. Экспериментальное получение диаграмм предельных деформаций

Однако все эти меры при практическом использовании ЭГИШ достаточно сложны в реализации. Если посмотреть на конструкцию реальной промышленной камеры для электрогидроимпульсной вытяжки-формовки листового материала (рис. Е12), то можно увидеть, что рабочие электроды представляют сложную электродную систему, которая воспринимает давление штамповки, достигающее нескольких сотен МПа. Конструкция камеры представляет достаточно сложное технологическое устройство, не позволяющее просто устанавливать инициирующий проводник или менять межэлектродное расстояние. Поэтому проблема стабильности разряда при ЭЕИШ остается и реально погрешность задания параметров импульсного давления или энергии можно оценить в 20...25 %>, что практически не позволяет применять данный метод для изготовления деталей из материалов толщиной менее 0.15...0.25мм.
1.2.7. Магнитно-импульсная вытяжка-формовка тонколистовых материалов.
В значительной степени недостатка, связанного с нестабильностью параметров нагрузки, лишен метод магнитно-импульсной обработки металлов. Применение давления импульсного магнитного поля для деформирования металлов впервые использовалось в 1958 году Д. Броувером [49], хотя перспективность применения конденсаторных источников для создания сильных импульсных магнитных полей показана еще П.Л. Капицей в двадцатых годах [50].
Схема вытяжки-формовки тонколистового материала давлением импульсного магнитного поля показана на рис. 1.13. При разряде конденсаторной батареи электроимпульсной установки через спираль плоского спирального индуктора 1 проходят импульсные токи в десятки к А. В зазоре между спиралью индуктора и заготовкой 2 из проводящего электрический ток материала возникает сильное импульсное магнитное поле, наводящее