Обратное выдавливание трубных заготовок из анизотропных материалов

• Автор: Ле Куанг Хиеп
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Методы анализа процессов обработки металлов давлением

1.2. Теоретические и экспериментальные исследования процессов холодного выдавливания
1.3. Влияние анизотропии механических свойств материалов на процессы обработки металлов давлением

1.4. Основные выводы и постановка задач исследования

2. ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ АНАЛИЗА ПРОЦЕССОВ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Условие текучести. Ассоциированный закон пластического течения

2.2. Плоское напряженное состояние анизотропного материала

2.3. Плоское деформированное состояние анизотропного материала

2.4. Математическая модель упрочнения анизотропного материала
2.5. Феноменологические модели разрушения анизотропного материала
2.6. Устойчивость анизотропной трубной заготовки в виде образования складок
2.7. Основные результаты и выводы
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАТНОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Математическая модель процесса обратного выдавливания тонкостенных трубных заготовок из анизотропных материалов
3.1.1. Основные уравнения и соотношения
3.1.2. Кинематика течения материала
3.1.3. Распределение интенсивности деформации вдоль траектории течения материала
3.1.4. Напряженное состояние в очаге деформации
3.1.5. Силовые режимы обратного выдавливания
3.2. Исследование влияния технологических параметров на силовые режимы и предельные возможности формообразования
3.2.1. Силовые режимы обратного выдавливания
3.2.2. Повреждаемость материала
3.2.3. Предельные возможности формоизменения
3.2.4. Влияние анизотропии механических свойств материала заго-

товки на силовые режимы и предельные возможности формообразования
3.3. Основные результаты и выводы
4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАТНОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ ТОЛСТОСТЕННЫХ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Математическая модель процесса обратного выдавливания толстостенных трубных заготовок из анизотропного материала
4.1.1. Кинематика течения материала
4.1.2. Распределение интенсивностей скоростей деформаций вдоль траекторий течения материала
4.1.3. Распределение интенсивности деформации вдоль траекторий течения материала
4.1.4. Напряженное состояние в очаге деформации
4.1.5. Силовые режимы обратного выдавливания
4.2. Исследование влияния технологических параметров на силовые режимы и предельные возможности формообразования
4.2.1. Силовые режимы
4.2.2. Неоднородность интенсивности деформации и сопротивления материала пластическому деформированию в стенке осесимметричной детали
4.2.3. Повреждаемость материала
4.2.4. Предельные возможности формообразования
4.2.5. Влияние анизотропии механических свойств материала заготовки на силовые режимы и предельные возможности формообразования
4.3. Основные результаты и выводы
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАТНОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Экспериментальные исследования силовых режимов процесса обратного выдавливания трубных заготовок
5.2. Рекомендации по проектированию технологических процессов
5.3. Технологический процесс изготовления осесимметричных деталей с наружными и внутренними утолщениями на торцах
5.4. Использование результатов исследований в учебном процессе
5.5. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение 1. Текст программы
Приложение 2. Акт об использовании результатов научно-
исследовательской работы
Приложение 3. Акт внедрения в учебный процесс

ВВЕДЕНИЕ
Современные тенденции развития различных отраслей промышленности стимулирует разработку высокоэффективных технологий, обеспечивающих повышение требований к качеству и эксплуатационным свойствам изделий при снижении себестоимости их производства, экономии материальных и энергетических ресурсов, трудовых затрат. Процессы обработки металлов давлением относятся к высокоэффективным, экономичным способам изготовления металлических изделий.
В различных механизмах и машинах, особенно в пневмо- и гидроаппаратуре, широко применяются детали типа полых цилиндров, имеющих внутренние полости. Детали такого типа могут быть получены обратным выдавливанием трубной заготовки.
Заготовки, как правило, обладают анизотропией механических свойств, которая зависит от режимов их изготовления. Эти свойства оказывают влияние на технологические параметры процессов обработки металлов давлением.
В настоящее время в технической литературе недостаточно уделено внимание вопросам, связанных с реальными условиями протекания процесса формообразования, влиянием анизотропии механических свойств на технологические параметры, предельные степени деформации и ожидаемые механические свойства изделия. Процессы пластического деформирования тонкостенных и толстостенных трубных анизотропных заготовок коническим пуансоном мало изучены. Таким образом, исследование операции обратного выдавливания тонкостенных и толстостенных трубных деталей из материалов, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств, приобретает особую актуальность.
Работа выполнена в соответствии с 1рантами Президента РФ на поддержку ведущих научных школ по выполнению научных исследований

2. ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ АНАЛИЗА ПРОЦЕССОВ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Прокат, используемый для процессов обработки металлов давлением, как правило, обладает анизотропией механических свойств, которая зависит от физико-химического состава сплава, технологии его получения и температуры обработки. Анизотропия механических свойств заготовки оказывает существенное влияние на силовые, деформационные параметры процессов обработки металлов давлением, на качество получаемых изделий [3, 19, 110,
2Л. Условие текучести и ассоциированный закон пластического течения
Материал принимаем несжимаемым, жесткопластическим, ортотроп-ным, для которого справедливы условие текучести Мизеса-Хилла [102]
где Р, Є, Н, Ь, М, N - параметры, характеризующие текущее состояние анизотропии; о у - компоненты тензора напряжений в главных осях анизотропии; с1гх, сігу, с!гг, с1'{у2, сіу и сіу7х - компоненты приращения тензора деформаций; сік - коэффициент пропорциональности. Здесь х, у, г -главные оси анизотропии.
116].
2Лаи )= Р(ау - °г)2 + °(аг - ®х)2 + Н(ах ~Яу)2 +
+ 2Ьх22+2Мх22Х + 2Мт2ху
(2.1)
и ассоциированный закон пластического течения