Обратное выдавливание в ступенчатой матрице

• Автор: Петров, Борис Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 152 с. : ил.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Номенклатура использования полых деталей с переменной

толщиной стенки

1.2 Методы решения задач процессов холодного обратного

выдавливания

1.3 Математическое и компьютерное моделирование

Выводы

Постановка цели и задач исследования

2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОБРАТНОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ В

СТУПЕНЧАТОЙ МАТРИЦЕ

2.1 Основные положения энергетического метода
2.2 Решение плоской задачи обратного выдавливания в ступенчатой
матрице
2.2.1 Стационарные стадии
2.2.2 Промежуточная нестационарная стадия
2.2.2.1 Первый этап ПН-стадии
2.2.2.2 Втооой этап ПН-стадии
2.2.2.3 Третий этап ПН-стадии
2.2.2.4 Особые случаи ПН-стадии
2.3 Решение осесимметричной задачи обратного выдавливания в
ступенчатой матрице
Выводы
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПРИ ОБРАТНОМ
ВЫДАВЛИВАНИИ С УЧЁТОМ ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЯ
3.1 Алгоритмизация аналитического решения
3.2 Структура и функции компьютерной модели
3.3 Анализ режимов деформирования
3.3 Решение осесимметричной задачи
3.3.1 Поле скоростей
3.3.2 Условие несжимаемости и погрешность вычислений
3.3.3 Силовые и деформационные параметры
3.4 Обработка результатов натурного эксперимента по обратному выдавливанию в ступенчатой матрице
3.4.1 Условия проведения эксперимента
3.4.2 Дефект утяжина
3.4.3 Разрыв стенок стакана
Выводы
4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ С ПЕРЕМЕННОЙ ТОЛЩИНОЙ СТЕНКИ
4.1. Анализ существующих технологий, недостатков и возможных путей их устранения
4.2 Предлагаемая технология изготовления стаканов
4.3 Эффективность предлагаемой технологий
4.4 Проектирование рабочего инструмента и оснастки
4.5 Виртуальная установка для проведения опытов по обратному выдавливания в ступенчатой матрице
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

• Введение
Актуальность темы. В связи со вступлением России во Всемирные торговые отношения важнейшей задачей промышленности является повышение конкурентноспособности выпускаемой продукции. При равных стоимости заказа и качестве продукции определяющим фактором является срок исполнения заказа, поэтому для поддержания максимальной эффективности производства требуется постоянная электронная поддержка внедряемых достижений науки и техники. Электронная поддержка касается не только совершенствования автоматизированного ведения документации
• (САЬБ-технояогии), но и процесс качественного обучения персонала
новым технологиям и способам их расчёта, что в последующем сократит время при оптимизации нового техпроцесса и его наладки.
Большое количество практически важных вопросов, касающихся холодного обратного выдавливания, в настоящее время достаточно хорошо изучены и основные результаты сведены в справочники и пособия. Тем не менее, проектирование новых и оптимизация существующих технологических процессов приводит к необходимости решения новых конкретных задач с учётом их специфики.
Исследуемые процессы холодного обратного выдавливания относятся к прогрессивным методам обработки металлов давлением и позволяют значительно уменьшить расход материалов, повысить качество и эксплуатационные свойства изделий, достичь высокой производительности труда. Однако использование в технологических циклах операций холодного выдавливания требует очень точного выбора режимов деформирования, геометрии рабочего инструмента, смазочных материалов, сочетания механических и пластических свойств заготовки. Поэтому каждое новое применение таких процессов в машиностроении требует тщательных предварительных исследований, которые облегчаются при достаточном опыте работ в этом направлении.
В работе решается актуальная научно-техническая задача, состоящая в ^ повышении эффективности производства полых деталей с переменной
2. Математическая модель обратного выдавливания в ступенчатой матрице

практически не меняется, а очаг деформации задаётся одним параметром у по формуле (2.39).
Безразмерная удельная сила на третьем этапе ПН-стадии равна:
Р Знс
~2к
,_1_ 2 а
а1 +ъ2 ,£>0 ,
+<і— + СІ
И И
/,2 +и2
-+ т(Уі - у)

Лсо2 + у2)Ща т
+ сі—(к-а-8)
(2.41)
й>(/, + И ■ со
Как показывают расчёты, 3й этап начинается, когда пуансон уже
находится на коническом участке
р/2*
1) = 1,416 Ов = і а = 0,875 а= 10,5” т = 0,5
матрицы, т.е. Н < а, поэтому последнее слагаемое в уравнении (2.41) обращается в ноль уже в самом начале. Отсутствие этого слагаемого не вызывает скачка на графиках по удельной силе (рис. 2.21) и интенсивности деформаций, характерного для 2Ш этапа ПН-стадии (общего случая).
Как и во всех рассмотренных ранее случаях условием перехода от 2 этапа ПН-стадии к Зш этапу ПН-стадии является равенство удельных сил:
Р1ис _ 1211 (2
2к 2к
Зависимость интенсивности деформаций на 3м этапе ПН-стадии определяется подобно уравнению (2.40)
с+ И2) (со2 + у2)л%а
Рис. 2.21. Зависимость удельной силы на Зм этапе ПН-стадии при различных степенях деформации:
1) с1=0,9583; £,=0,458; е2=0,918 ;
2) с1=0,9166; £,=0,419; £2=0,84 ;
3) с1=0,8333; £,=0,346; е2=0,694 ;
4) с!=0,7083; £,=0,250; £2=0,502 ;
5) <1=0,5833; £,=0,17; е2=0,34
г,.
^ л/^2 + к2
2>=—■—+■
И Н-.%а)со
и имеет в общем случае зависимость, представленную на рис. 2.22.
(2.43)