Разработка метода проектирования технологических процессов толстолистовой штамповки на основе прогнозирования технологических отказов

• Автор: Демин, Виктор Алексеевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 342 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Современные технологические процессы штамповки изделий

из толстого листа

1.1.1. Изгиб полосы

1.1.2. Изгиб с растяжением широкой полосы

1.1.3. Реверсивный изгиб широкой полосы

1.1.4. Формовка сферическим пуансоном

1.1.5. Формовка круглым пуансоном с плоским торцом
1.1.6. Формовка ребер жесткости
1.1.7. Формовка осесимметричного гофра в трубе
1.1.8. Вытяжка
1.1.9. Отбортовка
1.1.10. Реверсивная отбортовка
1.1.11. Горячая листовая штамповка
1.2. Особенности пластического течения при деформации
в толстолистовой заготовке
1.2.1. Известные постановки задач с анализом принимаемых
допущений
1.2.2. Анализ методов решения
1.2.3. Анализ экспериментальных проверок известных
решений
1.3. Факторы и критерии, определяющие предельную
деформацию
1.3.1. Виды технологических отказов
1.3.2. Анализ критериев разрушения
1.3.3. Критерии устойчивости
1.4. Цели и задачи исследований

Глава 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ТОЛСТОЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКИ НА ОСНОВЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОТКАЗОВ
2.1. Исследование предельной формуемости и разрушения
толстого листа
2.1.1. Разработка методик построения диаграмм предельной
устойчивой деформации и разрушения
2.1.2. Методика оценки предельной формуемости и
разрушения при монотонной деформации
2.2. Разработка метода геометрической линеаризации
для определения компонент тензора деформаций в задачах нелинейного деформирования
2.3. Обобщение тензорно-линейной модели накопления
повреждений на немонотонное сложное деформирование
2.4. Исследование закономерностей контактного трения
при штамповке толстого листа
2.5. Математическая формулировка задачи пластического
течения при толстолистовой штамповке
2.5.1. Соотношения, положенные в основу базового
комплекса программ
2.5.2. Модернизация базового двухмерного комплекса
программ
2.5.3. Трехмерная модель для расчета частных случаев толстолистовой штамповки
2.6. Итоги и выводы по главе

Глава 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА РАСЧЕТА И РЕШЕНИЕ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ТОЛСТОЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК
3.1. Разработка модифицированного алгоритма расчета и
блок-схема программного комплекса
3.2. Изгиб широкой полосы
3.3. Изгиб с растяжением широкой полосы
3.4. Формовка сферическим пуансоном
3.5. Вытяжка осесимметричных деталей пуансоном
с плоским торцом
3.6. Реверсивный изгиб широкой полосы
3.7. Реверсивная отбортовка круглых отверстий
3.8. Формовка гофра конечной длины на плоском листе
3.9. Некоторые сопоставления результатов известных и
предлагаемых решений
3.10. Исследование складкообразования во фланце при вытяжке осесимметричных деталей
3.11. Итоги и выводы по главе
Глава 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
ТОЛСТОЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКИ
4.1, Штамповка брони для световодов
4.1.1. Выбор расчетной схемы
4.1.2. Результаты моделирования
4.1.3. Методика экспериментальных исследований
4.1.4. Результаты эксперимента, их анализ и сопоставление
с результатами моделирования
4.2. Моделирование штамповки днищ

В этом плане интересно рассмотреть процесс реверсивной отбортовки, который приведен в работе [25]. На первом этапе проводится предварительная отбортовка с коэффициентом отбортовки больше предельно допустимого для данных условий. На втором этапе заготовка переворачивается и производится окончательная отбортовка. При этом в опасном сечении меняется схема напряженного состояния (появляются сжимающие напряжения), увеличивается пластичность материала, что позволяет уменьшить коэффициент отбортовки на 0,1 ... 0,15. Однако в существующих на данный момент работах отсутствуют четкие рекомендации по распределению ресурса пластичности между переходами штамповки. Проектирование технологических процессов ведется без использования методов управления по технологическим отказам.
Наибольший интерес представляет применение реверсивной отбортовки для получения отверстий под резьбу. Известно [6], что применение штамповки позволяет получать отверстия под небольшие резьбы (практически до М5), так как не удается в процессе деформирования набрать необходимое количество металла для получения заданного количества витков. Причем с конструктивной точки зрения радиус матрицы на последнем переходе должен стремиться к нулю, так как это позволяет увеличить цилиндрическую часть отверстия, на которой впоследствии будет нарезаться резьба.
В качестве примера можно привести разработанную и применяемую на АМО ЗИЛ рельефную сварку нормальных шестигранных гаек к листу по отверстию.
Диаметр этого отверстия выбирается таким, чтобы был создан выступ для получения качественного соединения. Практически диаметр отверстия должен быть на 1,5-2 мм меньше диаметра вписанной окружности шестигранной гайки.