Теоретические основы операций вырубки-пробивки

• Автор: Чистяков, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 119 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ
ОПЕРАЦИЙ ВЫРУБКИ И ПРОБИВКИ
ЕЕ Механизм деформирования разделительных операций... 8 Е2. Экспериментальные и теоретические исследования разделительных операций
1.3. Критерии разрушения материала
1.4. Цель работы и задачи исследования
2. ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОГО АНАЛИЗА ПРОЦЕССОВ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ИЗОПАРАМЕТРИЧЕСКОГО КОНЕЧНОГО ЭЛЕМЕНТА
ВТОРОГО ПОРЯДКА
2.1. Вариационные подходы к решению задач методом
конечного элемента
2.2. Конечный элемент
2.2.1 Локальная система координат
2.2.2. Определение функций форм элемента
2.3. Представление матрицы жесткости
2.4. Упругопластические переходы
2.5. Взаимодействие заготовки с инструментом
2.6. Определение силовых режимов процесса
2.7. Осадка прямоугольного образца
2.8. Выводы
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОБРАЗОВАНИЯ И РОСТА ТРЕЩИНЫ
3.1. Концепция подхода дискретных трещин
3.2. Определение направления роста трещины
3.3. Распространение трещины внутри элемента
3.3.1 Рост трещины из узла в вершине элемента
3.3.2 Рост трещины из узла в середине стороны элемента
3.4. Распространение трещины в соседний элемент
3.5. Математическая модель процесса вырубки-пробивки
3.6. Выводы
4. ВЫРУБКА ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК
4.1. Вырубка круглых листовых заготовок
4.2. Сравнительный анализ расчётных и экспериментальных
результатов
4.3. Теоретическое исследование процесса вырубки с
применением различных схем операций
4.4. Теоретическое исследование процесса вырубки при
различных технологических зазорах
4.5. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Вопросы повышения конкурентоспособности продукции отечественного машиностроения, сокращения сроков освоения новых изделий и снижения себестоимости их изготовления в настоящее время приобретают особую актуальность, что выдвигает на первый план задачи повышения эффективности технологических операций с целью обеспечения минимальной трудоемкости изготовления изделий высокого качества.
Широкое применение в холодноштамповочном производстве находят разделительные операции листовой штамповки, в том числе процессы чистовой вырубки и пробивки, позволяющие получать готовые изделия без дополнительной механической обработки. Несмотря на широкое применение этих операций в промышленном производстве, выбор их технологических параметров основан на производственном опыте или результатах экспериментальных исследований. Однако при создании новых технологических процессов иногда этих данных бывает недостаточно для прогнозирования качества получаемого изделия, что ведёт к дополнительным экономическим затратам, связанным с экспериментальным подбором соответствующих технологических параметров.
Высокая экономическая стоимость доводочных работ приводит к необходимости разработки высокоэффективных теоретических методов моделирования разделительных операций, которые бы позволили оценить не только силовые и деформационные параметры процесса, но также дать предварительную оценку качества поверхности разделения. Поэтому актуальной является задача создания математической модели, адекватно отражающей процесс разделения листового материала при операции вырубки - пробивки.
Диссертационная работа выполнена в рамках государственной

(энергия) рассматривается как функционал скоростей и напряжений, и переменные той и другой группы варьируются независимо друг от друга.
Каждому из перечисленных вариационных принципов соответствует определённая форма МКЭ. Принципу минимума полной мощности (полной энергии) соответствует кинематический метод, принципу минимума дополнительной работы - метод напряжений, а вариационному принципу Рейснера - смешанный метод.
При нагружении тела потенциальная энергия положения внешних сил изменяется. При этом внешние силы совершают работу. Потенциал внешних сил численно равен работе этих сил:
Ж = PSudS, (2 3)
где Р - поверхностные силы, и - перемещения,
£ - площадь поверхности тела.
В результате изменения потенциальной энергии положения внешних сил тело деформируется и накапливает потенциальную энергию деформации

{2 = cj8sdV,
(2.4)
где <7 - напряжения,
£ - деформации,
V - объем тела.
Сумма энергии деформации и потенциала внешних сил равна полной потенциальной энергии: