Совершенствование процесса формовки тонкостенных осесимметричных деталей из конических заготовок

• Автор: Демьяненко, Елена Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Содержание
Основные условные обозначения
Введение
1 Анализ существующих способов изготовления тонкостенных осесимметричных деталей
1.1 Классификация оболочек по конструктивно-геометрическому признаку
1.2 Способы получения тонкостенных осесимметричных деталей
1.2.1 Специальные способы получения тонкостенных деталей
1.2.2 Способы инструментальной штамповки получения тонкостенных деталей
Выводы. Цель и задачи исследований
2 Теоретический анализ процесса формовки
2.1 Механизм усовершенствованного способа формовки и условие минимальнойразнотолщинности детали
2.2 Анализ напряженно-деформированного состояния процесса формовки
2.2.1 Основные допущения
2.2.1.1 Допущение о плоско-деформированном состоянии
2.2.1.2 Учет упрочнения
2.2.1.3 Допущение о создаваемом давлении эластичным элементом
2.2.1.4 Традиционные допущения
2.2.2 Определение напряжений и деформаций прогресса
2.3 Определение технологических и предельных параметров процесса формовки для получения тонкостенных осесимметричных деталей с постоянной толщиной стенки
2.3.1 Определение усилия процесса формовки и усилия прижима
2.3.2 Определение величины критической степени деформаций
2.4 Теоретическая оценка применимости способа с использованием эластичного элемента
2.4.1 Формовка выпуклой детали
2.4.2 Формовка вогнутой детали
2.4.3 Формовка вогнуто-выпуклой и выпукло-вогнутой детали
2.4.4 Формовка вогнуто-конической и выпукло-конической детали
2.5 Теоретическая оценка применимости способа при отсутствии эластичного элемента
2.5.1 Формовка выпуклой детали
2.5.2 Формовка конической детали
Выводы
3 Экспериментальные исследования
3.1 Методика проведения эксперимента
3.1.1 Определение размеров заготовки и перемещение пуансона

3.1.2 Определение давления, создаваемого эластичным элементом
3.1.3 Определение давления, создаваемого эластичным буфером
3.1.4 Определение высоты и деформации эластичного буфера
3.1.5 Определение и обработка результатов по замеру толщины деталей
3.1.6 Обоснование использования заготовки, согнутой в конус и без соединения вдоль образующей
3.2 Оборудование и оснастка
3.2.1 Расчет контейнера на прочность
3.3 Измерительная аппаратура
3.4 Материалы, используемые в экспериментальных исследованиях
3.5 Результаты эксперимента и теоретических расчетов
3.5.1 Определение механических свойств используемых материалов
3.5.2 Расчет заготовки
3.5.3 Построение номограммы эластичного буфера
3.5.4 Определение коэффициентов трения
3.5.5 Определение толщины заготовки при формообразовании выпуклой детали
3.5.6 Определение толщины заготовки и перемещения пуансона при формообразовании вогнутой детали
3.5.7 Определение величины давления, создаваемого эластичным буфером при форлюобразовании выпуклой и вогнутой деталей на основании теоретических выводов
3.5.8 Определение величины критической степени деформации
3.5.9 Определение усилия процесса формовки
3.5.10 Определение величины давления, создаваемого эластичным буфером при формообразовании выпуклой детали по результатам эксперимента
3.5.11 Определение величины давления, создаваемого эластичным буфером при формообразовании вогнутой детали по результатам эксперимента
3.5.12 Обработка результатов по замеру толщины деталей выпуклой формы
3.5.13 Обработка результатов по замеру толщины деталей вогнутой формы
Выводы
4 Методика проектирования процесса формовки тонкостенных осесимметричных деталей усеченной сужающейся формы с равномерной толщиной стенки из конических заготовок
4.1 Пример расчета
Основные результаты и выводы по работе
Список использованных источников
Приложения
Основные условные обозначения
Я- радиус большего основания детали, мм; г - радиус меньшего основания детали, мм;
О - диаметр большего основания детали, мм;
Я - диаметр меньшего основания детали, мм;
8зад - заданная толщина детали, мм;
-технологически возможная толщина, которая получается после
формообразования заготовки, мм;
аш, - угол конусности заготовки, град;
ад1т - угол конусности полученной детали, град;
¥.а,, Удст - объем заготовки, детали, мм3;
Яза,, /г(,т - площадь заготовки, площадь детали, мм2;
Яза,, Ядет - толщина заготовки, толщина детали, мм; е, - интенсивность деформаций;
П - модуль упрочнения; иЛ. - напряжение текучести, МПа;
<ую- экстраполированный предел текучести, МПа;
к - коэффициент пропорциональности сжатия эластичного элемента, 1/мм; сг, - предел прочности; МПа;
о - напряжения в меридиональном направлении, МПа;
<уд - напряжения в тангенциальном направлении, МПа;
- коэффициент трения между поверхностями заготовки и эластичным элементом;
/ - коэффициент трения между поверхностями инструмента и заготовки;
/л - коэффициент анизотропии трансвсрсально-изотропного тела;
Яр - радиус детали в меридиональном направлении, мм;
Яв - радиус детали в тангенциальном направлении, мм; ц - давление, создаваемое эластичным элементом, МПа; ех - деформация по толщине; ер- деформация в меридиональном направлении; ев - деформация в тангенциальном направлении; а - расстояние от центра радиуса Яр до оси симметрии, мм; а0 - угол, образованный радиусом Яр, проведенным к меньшего основания и осью, проведенной из центра перпендикулярной оси симметрии детали, рад; аК - угол, образованный радиусом Яр, проведенным к большего основания и осью, проведенной из центра перпендикулярной оси симметрии детали, рад;
Ь- коэффициент утонения материала;
кромке детали радиуса Яр и
кромке детали радиуса Яр и

с1дш - больший диаметр детали; с1дна - диаметр дна детали; а - угол конусности детали; Н - высота детали
Рисунок 1.22 - Схема процесса вытяжки
Рассмотрим возможность получения деталей с высотой Н = - с1т. Исходя из геометрических соображений, имеем:
д“аУ (2-2/а)сона

2tga 2-2 tga
Зададимся углом конусности а и найдем соотношения
При а=0:
—=л/і+1-2=л/3
При атах и (Лдш= 0(экстремальный случай) с учетом Н = с1дет имеем:
«шах
дет дна

= arctg = 0,785рад = 45°.
Рассчитали количество операций вытяжки по известной методике [85] (см. таблицу 1.1).
Таблица 1.1- Количество операций вытяжки при Н = с10ет
Б. ддна 'х 1,7 1,8 1,9 2,1 2
0,02-0,01 1 1 1 1
0,01-0,05 1 1
0,005-0,002 1 2