Холодная объемная штамповка выдавливанием корпусных осесимметричных деталей с переменной толщиной стенок

• Автор: Шашков, Вячеслав Юрьевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 188 с. : ил.

1 Методы изготовления корпусных осесимметричных де-талей с переменной толщиной стенок

1.1 Назначение и конструкция деталей "оболочка"

1.2 Холодная штамповка

1.3 Штамповка при высоких температурах

1.4 Выводы
2 Анализ процесса холодной объемной штамповки выдавливанием корпусных осесимметричных деталей с переменной толщиной стенок
2.1 Основные уравнения и определяющие соотношения пластического формообразования осесимметричных изделий

2.2 Метод определения осесимметричных полей напряжений

и скоростей
2.3 Анализ процесса холодной объемной штамповки выдавливанием корпусной детали "оболочка"
2.4 Выводы
3 Экспериментальное исследование технологического процесса холодной объемной штамповки выдавливанием
ф 3.1 Методика проведения эксперимента
3.2 Техника нанесения делительной сетки
3.3 Анализ распределения деформаций с помощью делительной сетки
3.4 Анализ повреждаемости, макро- и микроструктуры деформированного материала
3.5 Выводы
4 Разработка технологического процесса изготовления де-I#1 тали "оболочка"
4.1 Расчет исходной заготовки и рабочего инструмента
4.2 Разработка штамповой оснастки
4.3 Отработка и внедрение технологического процесса
4.4 Рекомендации по разработке технологического процесса
4.5 Выводы
Заключение
Список использованных источников
I Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д

Актуальность темы. Корпусные осесимметричные детали с переменной толщиной стенок и высокими эксплуатационными характеристиками широко используются в технике. Применение для изготовления подобных изделий процессов обработки металлов давлением (ОМД) позволяет построить высокоэффективную ресурсо- и материалосберегаю-щую технологию, а также получать за счет деформационного упрочнения ^ обрабатываемого материала высокие прочностные характеристики готовых изделий. Технологические процессы ОМД являются довольно хорошо изученными и апробированными при изготовлении корпусных осесимметричных изделий с постоянной толщиной стенок или с небольшим ее изменением в осевом направлении. Для формообразования корпусных деталей сложной конфигурации из малоуглеродистых низколегированных сталей успешно применяются операции холодной объемной штамповки (ХОШ) выдавливанием. Наиболее изученными являются процессы формообразования ХОШ выдавливанием деталей с постоянным поперечным сечением. ^ Значительно меньшее количество работ посвящено изучению формообразования выдавливанием корпусных деталей переменного сечения с изменяющейся толщиной стенок в осевом направлении. Сильно выраженный нестационарный характер процесса ХОШ выдавливанием корпусных осесимметричных деталей, а также сложные граничные условия в сильной степени затрудняют проведение анализа напряженно-деформированного состояния (НДС) и определение связанных с ним технологических возможностей реализуемых схем обработки. Имеющийся опыт изготовления подобных деталей пластическим формообразованием показывает, что при разработке технологического процесса возникают трудности, связанные с выбором исходных заготовок, рациональным использованием пластических свойств обрабатываемого материала, обеспечением благоприятных
где cri, суз — главные наибольшее и наименьшее по величине линейные напряжения;
со^ — фазовый угол девиатора напряжений.
Л.А.Толоконниковым, С.ПЛковлевым и В.М.Лялиным [87] применялось дополнительное условие в виде
2 CTl-сгз
где u(r,z) — известная функция координат в меридиональной плоскости.
Условие (2.9) определяет ребро (положение образующей) на поверхности текучести и даёт возможность более гибко задавать фазу напряжений и скоростей деформации в пластической области. Этот подход позволяет успешно проводить анализ технологических задач, в которых представляется возможным априорно или экспериментально задавать функцию u(r, z)b пластической области обрабатываемого материала.
Использование для построения опорного решения “жёстких” дополнительных условий, фиксирующих фазу напряжений и скоростей деформации, может приводить при анализе нестационарных процессов пластического формоизменения к большим затруднениям при обеспечении условия подобия девиаторов скорости деформации и напряжения
соё=соа, (2.10)
где соё — фазовый угол девиатора скорости деформации.
Поэтому более эффективным, с точки зрения быстрой сходимости, является использование “гибких” дополнительных условий [60, 87], не накладывающих ограничений на фазу напряжений и скоростей деформаций в опорном решении. Метод основан на отображении зон текучести в девиа-торном пространстве напряжений с помощью дополнительных условий