Вытяжка высоких коробчатых деталей из анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести

• Автор: Чусов, Александр Викторович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ЖЕСТКИМ ИНСТРУМЕНТОМ
1.1. Анализ современного состояния теории изотермического формообразования высокопрочных сплавов

1.2. Глубокая вытяжка осесимметричных и коробчатых деталей

1.3. Влияние анизотропии механических свойств листовых материалов на процессы обработки металлов давлением

1.4. Основные выводы и постановка задач исследований

2. МНОГООПЕРАЦИОННАЯ ИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ВЫТЯЖКА ВЫСОКИХ КОРОБОК КВАДРАТНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ПО СХЕМЕ «КРУГ - ЦИЛИНДР -КВАДРАТ»

2.1. Многооперационная вытяжка высоких коробок

2.2. Основные соотношения для анализа процессов деформирования анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести
2.3. Многооперационная вытяжка высоких коробок по схеме «круг
- цилиндр - квадрат»
2.3.1. Первая операция вытяжки по схеме «круг - цилиндр»
2.3.2. Последующие операции вытяжки по схеме «цилиндр - квадрат»
2.3.3. Влияние технологических параметров вытяжки квадратных коробок по схеме «круг - цилиндр - квадрат» на силовые режимы
2.3.4. Влияние анизотропии механических свойств на силовые режимы изотермической вытяжки коробки
2.4. Основные результаты и выводы
3. МНОГООПЕРАЦИОННАЯ ИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ВЫТЯЖКА ВЫСОКИХ КОРОБОК КВАДРАТНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ПО СХЕМЕ «КРУГ - ВЫПУКЛЫЙ КВАДРАТ - КВАДРАТ»
3.1. Первая операция вытяжки по схеме «круг - выпуклый квадрат»
3.2. Последующие операции вытяжки по схеме «выпуклый квадрат
- квадрат»
3.3. Влияние технологических параметров вытяжки квадратных коробок по схеме «круг — выпуклый квадрат - квадрат» на силовые режимы

3.4. Влияние анизотропии механических свойств на силовые режимы изотермической вытяжки коробки
3.5. Основные результаты и выводы
4. НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЗАГОТОВКИ И ПРЕДЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ВЫТЯЖКЕ ВЫСОКИХ КОРОБОК КВАДРАТНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ ЗАГОТОВОК
4.1. Напряженное состояние заготовки при вытяжке высоких коробок из анизотропных заготовок
4.2. Предельные возможности формообразования
4.3. Влияние анизотропии механических свойств на напряженное состояние и предельные возможности деформирования
4.4. Основные результаты и выводы
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ
5.1. Механические характеристики титанового сплава ВТ23 при различных температурно-скоростных режимах деформирования
5.2. Экспериментальные исследования изотермической вытяжки квадратных коробок из анизотропных материалов
5.3. Рекомендации по проектированию технологических процессов многооперационной изотермической вытяжки квадратных коробок из анизотропного материала
5.3.1. Многооперационная вытяжка высоких квадратных коробок по схеме «круг - цилиндр - квадрат»
5.3.2. Многооперационная вытяжка высоких квадратных коробок по
схеме «круг - выпуклый квадрат - квадрат»
5.4. Технологический процесс изготовления заготовки детали «Дефлектор»
5.5. Использование результатов исследований в учебном процессе
5.6. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Текст программы
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Акт об использовании результатов научно-
исследовательской работы
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Акт о внедрении результатов работы в учебном процессе

ВВЕДЕНИЕ
В различных отраслях машиностроения широкое распространение нашли полые изделия различной конфигурации (цилиндрического, квадратного и прямоугольного поперечных сечений), изготавливаемые методами глубокой вытяжки. Многооперационной вытяжкой изготавливают высокие коробчатые детали при относительной высоте Нпр/В > 0,6...0,8, где Н пр и В
высота детали с учетом припуска на обрезку и ширина (длина) коробчатой детали квадратного поперечного сечения соответственно. Формы и размеры исходных заготовок и переходов устанавливают по разверткам и рекомендуемым степеням вытяжки в соответствии со справочной литературой. В зависимости от величин угловых радиусов изделий вытяжка квадратных и прямоугольных в плане коробок может осуществляться по разным схемам.
Конструкции изделий ответственного назначения определяют применение высокопрочных материалов. В последнее время при изготовлении деталей из высокопрочных материалов нашло применение медленное горячее деформирование, которое позволяет значительно повысить пластические свойства материала и снизить силу деформирования, а также достичь больших степеней деформации.
Листовой материал, подвергаемый процессам деформирования, как правило, обладает анизотропией механических свойств, которая может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на устойчивое протекание технологических процессов обработки металлов давлением.
В настоящее время достаточно широко изучено влияние начальной анизотропии на процесс вытяжки цилиндрических деталей. Практически не изучено влияние анизотропии на процессы изотермической вытяжки коробчатых изделий. Имеющиеся отдельные экспериментальные материалы по вытяжке коробчатых деталей не позволяют разработать научно обоснованные рекомендации для проектирования технологических процессов вытяжки ко-

личением высоты последних. В большинстве случаев в этой области практически возможно при вытяжке квадратных коробок применить заготовку круглой формы, а при вытяжке прямоугольных коробок —- заготовку овальной формы с двумя закругленными и двумя прямолинейными сторонами. При построении формы заготовок для низких коробок с относительно малыми радиусами угловых закруглений (область II а) условно принимают, что вытяжка происходит только в углах коробки, а прямолинейные участки стенок отгибаются.
Предпочтительность того или иного способа расчета технологии вытяжки в настоящее время остается неясной как с точки зрения распределения напряжений, так и с точки зрения кинематики течения, проявляющейся, в частности, в разнотолщинности по стенке изделия и фестонообразовании.
1.3. Влияние анизотропии механических свойств листовых материалов на процессы обработки металлов давлением
Листовой металл, используемый в процессах обработки металлов давлением, обладает начальной анизотропией механических свойств. Анизотропными называют материалы, механические свойства которых в разных направлениях различны. Анизотропия проката является следствием образования текстуры предпочтительной ориентировки кристаллографических осей в зернах обрабатываемого материала, характера распределения и ориентировки фаз дефектов металла и остаточных напряжений, возникающих вследствие неоднородности пластической деформации при прокатке [3, 7, 8, 65, 135, 146, 152]. При деформации зерна и включения приобретают вытянутую форму, которая после отжига переходит в строчечную структуру, в результате чего свойства, в том числе и механические, вдоль и поперек направления прокатки могут резко различаться.