Повышение эффективности наборных операций объемной штамповки за счет применения комбинированного процесса высадки и поперечного выдавливания с "бегущим" очагом деформации

• Автор: Петров, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 180 с. : ил.

Содержание работы

1. Состояние вопроса

1.1.Способы получения деталей типа «стержень

с утолщением»

1.2.Математические модели силового режима

процессов высадки и поперечного выдавливания

1.3.Исследование трения при пластической деформации

1.3.1. Основные законы и модели трения

1.3.2. Методы определения коэффициента

(показателя) трения

1 АЦель и задачи работы

2. Теоретическое исследование комбинированного процесса высадки и поперечного выдавливания
с «бегущим» очагом деформации
2.1. Возникновение «бегущего» очага деформации
2.2. Определение силы комбинированного процесса
2.3.Алгоритм программы расчета силы деформирования
2.4.Результаты расчета силового режима
комбинированного процесса
2.5.Определение силового режима на основе метода
баланса мощности
2.6. Алгоритм программы расчета силы деформирования
(по методу баланса мощности)
2.7.Результаты расчета силового режима
комбинированного процесса (по методу баланса мощности)
3. Экспериментальное исследование смазок и
реологических свойств материалов
3.1.Материалы, оборудование и аппаратура для проведения экспериментов
3.2.Порядок проведения экспериментов: осадка
цилиндрических образцов
3.3.Порядок проведения экспериментов: осадка

кольцевых образцов
3.4.Обработка результатов экспериментов и построение
кривых текучести (упрочнения) выбранных материалов
3.5.Аппроксимация кривых текучести (упрочнения)
3.6.Результаты исследования контактного трения при
деформации выбранных материалов
3.7.Анализ результатов
4. Экспериментальное исследование процесса комбинированного выдавливания с «бегущим» очагом деформации
4.1.Материалы, оборудование и аппаратура для проведения экспериментов
4.2.Результаты исследования течения металла при комбинированном выдавливании с «бегущим»
очагом деформации 123.
4.3.Пластичность металла при комбинированном
процессе с «бегущим» очагом деформации
4.4. Исследование влияния трения на формоизменение в процессе комбинированного выдавливания с
«бегущим» очагом деформации
4.5.Исследование макроструктуры полученных изделий
5. Численное моделирование исследуемого процесса комбинированного выдавливания с «бегущим»
очагом деформации
5.1 Гипотезы, основные допущения, принятые при моделировании комбинированного процесса высадки и поперечного выдавливания
5.2 Планирование численного моделирования
5.3. Анализ результатов численного моделирования
5.3.1 Подбор параметров процесса для получения детали,
близкой по форме к экспериментальному образцу (схема 1)
5.3.2 Влияние начального соотношения L/D на течение металла (схема 2)
5.3.3 Влияние фактора трения на течение металла (схема 3)

5.3.4 Влияние геометрии заходной воронки на течение металла (схема 4)
5.3.5 Влияние жесткости пружины на течение металла (схема 5)
5.3.6 Влияние диаметра исходной заготовки на течение металла (схема 6)
5.4 Основные зависимости, полученные после моделирования процесса по схемам 2-6
5.5 Моделирование конусного участка заготовки
6. Практическое применение результатов экспериментальных
исследований
6.1 Номенклатура деталей
6.2 Действующий технологический процесс изготовления
детали болт
6.3 Штамп для набора утолщения
6.4 Моделирование процесса набора утолщения
6.4.1 Гипотезы, основные допущения, принятые при моделировании технологии получения заготовки детали болт
6.4.2 Результаты моделирования
Основные результаты и выводы
Список использованной литературы
Приложения

Уравнение равновесия для сжатого слоя:
5а „ 5т

-О,
(2.10)
5р 5г
где ар - нормальное напряжение по оси р.
Решая уравнение (2.10) получим значение радиальной компоненты тензора напряжений ар:
' 1 '

,7з
+ ц
-+с,
(2.11)
где С - произвольная постоянная интегрирования, которая может быть определена из условия: нормальное напряжение а„ на наружной поверхности
конуса (при равно нулю, так как эта поверхность свободна от
напряжений.
Из условия пластичности, записанного в виде ар - о7 -а5ср, с учетом уравнения (2.11) следует:

CTz=°p-°S

+ ц р
aScp + С ,
(2.12)
Нормальные напряжения ап на свободной боковой поверхности будут определяться уравнением:
ап = с' cos2 a + az sin2 а + т sinacosa = 0, (2.13)
где а'р, a'z - радиальные и осевые напряжения при р = -у-, а именно

,7з

+ Ц
■ + С, о'
■(7

— as_ + С и Tpz=0 (при z=0).
2Ь ' ‘ 2й 8ср ' ~ “ ьр2
Отсюда напряжения ап, возникающие в направлении нормали к поверхности, будут равны: