Обжим с утонением трубчатых заготовок

• Автор: Сизова, Ирина Алексеевна
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 137 с.

Содержание
Введение

1 Современное состояние процессов холодной штамповки и задачи исследования

1.1 Интенсификации процессов холодной штамповки за счет совмещения технологических операций в одном переходе

1.2 Методы решения осесимметричных задач пластического формоизменения

1.3 Цель работы и задачи исследования

2 Основные соотношения конечно-элементного анализа процессов упруго-пластического деформирования

2.1 Вариационные подходы к решению задач методом конечного элемента

2.2 Основные соотношения метода конечных элементов

2.3 Представление матрицы жесткости

2.4 Пластическая деформация

2.5 Оценка повреждаемости заготовок
2.6 Взаимодействие заготовки с инструментом
2.7 Трение
2.8 Тестовая задача
2.9 Основные результаты и выводы
3 Теоретическое исследование процесса обжима трубчатых заготовок с утонением стенки
3.1 Расчетная схема процесса
3.2 Исследование напряженно-деформированного состояния
заготовки в процессе деформирования
3.3 Влияние геометрии заготовки и условий трения на силовые и деформационные параметры процесса
3.4 Выдавливание трубчатой заготовки через коническую
матрицу

3.4.1 Исследование параметров напряженно-деформированного состояния в ходе реализации процесса
3.4.2 Влияние геометрии заготовки и инструмента на силовые параметры процесса
* 3.5 Основные результаты и выводы
4 Экспериментальные исследования процесса обжима с
утонением
4.1 Оборудование, оснастка и план проведения эксперимента
4.2 . Основные результаты экспериментальных исследований
4.3 Отработка технологических режимов получения заготовки детали «сопло» 0 80 - 100 мм
4.4 Основные результаты и выводы
5 Заключение
6 Список литературы

Введение
Перед отечественным машиностроением стоит задача по разработке принципиально новых технологий и оборудования, конкурентоспособных на мировом рынке, позволяющих получать изделия высокого качества при наименьших затратах на их производство. В настоящее время повышение качества и эффективности процессов холодной штамповки остается одной из важных задач промышленного производства. Наименьшая трудоемкость, высокая производительность, возможность ресурсосбережения - это основные требования, предъявляемые к внедряемым методам получения того или иного класса изделий.
В различных отраслях промышленности широко используются среднегабаритные трубчатые детали с переменным диаметром и толщиной стенки (переходники трубопроводов высокого давления, ниппели, сопла и т.д.). При существующих методах их получения коэффициент использования материала колеблется от 0,1 при механической обработке до 0,25 при свободном обжиме труб толщиной, равной или большей толщины стенки готовой детали.
Одним из путей повышения эффективности процессов холодной объемной штамповки является совмещение ряда технологических операций в одном переходе. К числу таких процессов относится обжим с утонением стенки трубчатой заготовки, который позволяет значительно повысить эффективность получения детали переменного диаметра и толщины стенки за счет повышения коэффициента использования материала и снижения трудоемкости последующих доводочных работ. Однако реализация этого процесса в производстве сдерживается отсутствием рекомендаций и методик, позволяющих производить его наиболее рационально. Поэтому в производстве достаточно велик объем доводочных и экспериментальных работ, реализуемые режимы обработки далеки от оптимальных.

Узловые перемещения и и и связаны между собой матрицей аппроксимирующих функций >1:
и = N-и ■
Наиболее распространен способ получения приближенных решений на основе использования вариационного уравнения по методу Релея - Рит-ца. Он заключается в том, что функции перемещений задаются в виде интерполяционного полинома. Если ограничиться полиномом первой степени, то эти функции будут иметь вид:
иг(г,г) = ах +а2Г + аз2,-и:{г,г) = СХ4 +0С5Г + а()2 .
(2.8)
Здесь а; - произвольные постоянные. При линейной аппроксимации стороны треугольника после деформирования элемента остаются прямыми.
Выразим а; через перемещения узлов элемента. В результате матрица N примет вид:
мг =“(сг' + Ь{г + а1г),
~гк bi=Zj -гк;
С = Гк-Г]
Е - площадь сечения элемента:
1 гх 2Х
1 г2 22,
1 ГЪ *
где р, Ъ - координаты Кго узла в соответствующих осях.
Деформированное состояние в любой точке тела описывается тензором малых деформаций Коши: