Технологии холодной штамповки крупногабаритных полусферических тонкостенных днищ из анизотропных материалов

• Автор: Поликарпов, Евгений Юрьевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 182 с. : ил.

• 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ШТАМПОВКИ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Анализ существующих технологий изготовления полусферических тонкостенных днищ. Пути повышения эффективности

их изготовления

1.2. Глубокая вытяжка

1.3. Анизотропия материала заготовок и ее влияние на процессы

• штамповки

1.4. Основные выводы и постановка задач исследований

• 2. ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ ПЛАСТИЧЕСКОГО

ДЕФОРМИРОВАНИЯ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Условие текучести. Ассоциированный закон пластического

течения
2.2. Плоское напряженное состояние анизотропного материала
2.3. Феноменологические модели разрушения
2.4. Основные результаты и выводы
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИС-
* СЛЕДОВАНИЯ ОПЕРАЦИЙ ВЫТЯЖЕК ОСЕСИММЕ-ТИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИА-
• ЛОВ
3.1. Исследования первой операции вытяжки в радиальной матрице
3.1.1. Напряжения и сила
3.1.2. Силовые режимы первой операции вытяжки
3.1.3. Влияние анизотропии механических свойств на силовые режимы
3.1.4. Предельные возможности формоизменения
3.1.5. Влияние анизотропии механических свойств на предельные
возможности формоизменения
3.2. Многооперационная вытяжка ступенчатых осесимметричных
т деталей из анизотропного материала

3.2.1. Основные предположения и соотношения. Схема процесса
3.2.2. Напряжения и сила
3.2.3. Предельные возможности формоизменения
3.2.4. Влияние анизотропии механических свойств на предельные
ф возможности формоизменения
3.2.5. Экспериментальные исследования силовых режимов
3.3. Экспериментальные исследования связи характеристик анизотропии с кристаллографической текстурой
3.3.1. Влияние кристаллографической текстуры на коэффициент
нормальной пластической анизотропии ГПУ - металлов
3.3.2 Влияние длительности отжига на текстуру листов из сплава • ПТ-ЗВкт
3.3.3. Исследование изменений текстуры многопереходной штамповф ки-вытяжки полусферических днищ из листов титанового сплава ПТ - ЗВкт
3.3.4. Исследование влияния режимов отжига на глубину газонасыщенного слоя полусферических днищ из титанового сплава ПТ-ЗВкт
3.4. Основные результаты и выводы
4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Рекомендации по проектированию технологических процессов глубокой вытяжки осесимметричных деталей
^ 4.2. Технологические процессы изготовления полусферических
тонкостенных деталей
ф 4.2.1. Технология холодной штамповки полусферических тонкостенных днищ из листов титанового сплава ПТ-ЗВкт
4.2.2. Технология холодной штамповки детали «Диафрагма» из
алюминиевого сплава А5М
4.3. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Общей проблемой машиностроения является повышение эффективности технологических процессов производства с обеспечением высоких эксплуатационных характеристик изделий. Это актуально для ракетно-космической техники и других отраслей промышленности.
Типовыми конструкциями изделий этих производств являются корпусные оболочки из листовых заготовок (обшивки отсеков, топливные баки различных форм и размеров, баллоны хранения газов и др.). Эти конструкции требуют применения высокопрочных материалов, трудоемки в обработке. Используются специальные титановые и высокопрочные алюминиевые сплавы.
Качество обработки влияет на тактико-технические характеристики изделий и их надежность. Трудоемкость производства в настоящее время велика и составляет 70...80 % общей трудоемкости изделия. При этом требуется парк оборудования различного назначения: прессового, сварочного, оборудования для электроэрозионной и механической обработки, сборочных стапелей и др.
Методы технологической обработки на базе резания, сварки, соединения клепкой, сваркой, пайкой не всегда обеспечивают требуемый уровень качества. Качество определяется удельной прочностью изделий, точностью геометрии форм, герметичностью, коррозионной стойкостью, уровнем повреждаемости материала на стадиях обработки. При этом не маловажен расход основных материалов и трудоемкость производства.
Прокат, используемый для процессов холодного и изотермического деформирования, как правило, обладает анизотропией механических свойств, которая зависит от физико-химического состава сплава, технологии его получения и температуры обработки. Анизотропия механических свойств заготовки оказывает существенное влияние на силовые, деформационные пара-

нием коэффициента вытяжки т(ц (рис. 3.5 и 3.9). Увеличение давления прижима д сопровождается ростом силовых режимов вытяжки (рис. 3.6 и 3.10).
Рисунок 3.3. Графические зависимости изменения Р от для алюминиевого сплава А5М (д = 10 МПа; =0,05)
Рисунок 3.4. Графические зависимости изменения Р от Для алюминиевого сплава А5М (д = 10 МПа; цм =0,05)
Рисунок 3.5. Графические зависимо- Рисунок 3.6. Графические зависимости изменения Р от для алюми- сти изменения Р от д для алюминиевого сплава А5М (Я^ = 12; ниевого сплава А5М (Я^ = 12;
д = 10 МПа) рм=0,05)