Обратное выдавливание при различных условиях деформирования

• Автор: Трусова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 147 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Аналитический обзор состояния процессов выдавливания с дефектообразованием

1.1. Преимущества холодного выдавливания

1.2. Дефектообразование в свете существующих классификаций процессов и деталей

1.3. Методы исследования дефектообразования при выдавливании

1.4. Противоречия в исследованиях дефектообразований

Выводы

Задачи исследования

2. Классификация дефектов при холодном выдавливании

2.1. Общие определения дефектообразования
2.2. Условия появления дефектов
2.2.1. Трещинообразование
2.2.2. Утяжинообразование
2.2.3. Образование отслоений
2.2.4. Искажения формы
2.2.5. Потеря устойчивости
2.2.6. Дефекты прилипания
2.3. Кодирование для классификации
дефектообразований
Выводы
3. Теоретические основы выдавливания с дефектообразованием
3.1. Основные уравнения энергетического метода
3.2. Появление утяжины или отслоения при обратном выдавливании
3.2.1. Бездефектное выдавливание с различными граничными условиями
3.2.2. Образование утяжины в углу матрицы
3.2.3. Образование отслоения с отделением части заготовки в углу матрицы
3.2.4. Анализ возможности появления дефекта
по силовому критерию
3.3. Исследование обратного выдавливания деталей
из кольцевой заготовки
3.4. Обратное выдавливание пуансоном несоосным с матрицей
3.5. Влияние неконцентричного выдавливания на величину появления утяжины
Выводы
4. Совершенствование технологических процессов
4.1. Проектирование технологических процессов с анализом появления возможных дефектов
4.2. Разработка технологии получения детали
«корпус парашютного отсека»
4.2.1. Анализ существующей технологии
4.2.2. Предлагаемая технология
4.2.3. Анализ операции обратного выдавливания
на дефектообразование
4.3. Рекомендации по проектированию инструмента
и технологической оснастки
Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение 1 Приложение
Введение
Основной задачей технологии металлообрабатывающего производства является изготовление высококачественных деталей с наименьшими трудозатратами, с наибольшей производительностью и с наибольшим коэффициентом использования металла (КИМ).
Успешное решение поставленной задачи возможно на основе внедрения прогрессивных технологических процессов обработки металлов давлением, к которым относится и холодное выдавливание.
Современное машиностроение насыщено деталями осесимметричной формы, получаемыми из самых разнообразных металлов и сплавов. Большую их часть получают обработкой резанием с низким коэффициентом использования материала или другими часто малоэффективными способами.
Наиболее распространенными штамповочными операциями для таких деталей являются горячая объемная штамповка высокопрочных материалов, операции холодной листовой штамповки (глубокая вытяжка, вытяжка с утонением и др.), ротационная ковка и холодная объемная штамповка в частности выдавливание, как холодное, так и полугорячее и др.
Для деталей из материалов малой и средней прочности наиболее эффективными являются операции холодного выдавливания, так как в этом случае можно добиться наибольшего коэффициента использования
материала, наибольшей производительности труда, достаточно высокой точности получаемых размеров изделия.
Однако процессы выдавливания относятся к сложным по
технологическим параметрам и часто требуют значительных затрат на опытную и экспериментальную обработку. В противном случае используемая технология на изделия становится неустойчивой,
сопровождается дефектообразованием и соответственно браком, быстрым износом инструмента и требует дополнительных усилий на исправление, калибровку и доводку изделий по размерам.
Таким образом, анализ условий деформирования металла с дефектообразованием при выдавливании является актуальной задачей,

пластической деформации, связанной с зонами затрудненного и свободного течения металла.
В свободных зонах течения металла материал уходит быстрее, чем в затрудненных. При этом недостающее количество металла в зоне свободного истечения «заполняется» утяжиной, в то время как в зонах затрудненного течения материал продолжает перемещаться. Обычно в месте образования утяжины, гидростатическое давление больше или равно нулю о > 0.
Следовательно, причиной возникновения утяжины является неравномерность скоростей течения в материале при формоизменении заготовки.
В качестве примера приведем утяжину, которая образовалась при прямом выдавливании стержня с фланцем (рисунок 2.2). В данном случае неравномерность скоростей течения увеличивается за счет дополнительной ступени в полости матрицы, что и приводит к более глубокой утяжине.
2.23. Образование отслоений
Появление такого дефекта как отслоение в первую очередь зависит от процесса, с помощью которого получают деталь. Отслоение связано с застойными явлениями пластического течения в частично замкнутом рабочем пространстве инструмента. В этих зонах в зависимости от пластичности деформируемого материала могут появляться как утяжины (если гидростатическое давление в этих зонах смещается от сжимающих к растягивающим) так и отслоения (если гидростатическое давление изменяется в сторону увеличения сжимающей нагрузки).
Механизм образования отслоения аналогичен механизму утяжинообразования, но часть материала остающегося в зоне будущей утяжины не может выйти из нее под действием приложенных напряжений.