Холодное выдавливание цилиндрических заготовок из дилатирующего материала

• Автор: Журавлев, Андрей Геннадиевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 111 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР СПОСОБОВ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ
ВЫДАВЛИВАНИЕМ И МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ТЕОРИИ ПЛАСТИЧНОСТИ ДИЛАТИРУЮЩИХ СРЕД
1Л. Классификация схем холодной объемной штамповки
1.2. Теоретические методы анализа процессов пластического формоизменения
1.3. Экспериментальные методы
1.4. Основные соотношения для осесимметричного пластического
течения дилатирующих материалов
1.5. Прогнозирование деформационной повреждаемости материала
1.6. Выводы и задачи исследования
2. МЕТОД АНАЛИЗА ПРОЦЕССА ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ
2.1. Вариационный подход к анализу процесса пластического формоизменения
2.2. Расчет энергетического функционала методом локальных
вариаций
2.3. Выводы
3. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ХОЛОДНОГО ОБРАТНОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК
3.1. Анализ точности расчетного аппарата
3.2. Расчет деформированного состояния
3.3. Построение полей напряжений, согласованных с полями скоростей
3.4. Определение показателя напряженного состояния и расчет диаграммы пластичности

3.5. Оценка и прогнозирование повреждаемости и разрушения деформируемого материала при холодном выдавливании
3.6. Выводы
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ХОЛОДНОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ ИНСТРУМЕНТА МАССОВОГО ПРОИЗВОДСТВА
4.1. Рекомендации по проектированию инструмента для холодного выдавливания
4.2. Методика проектирования технологического процесса на базе операций холодного выдавливания цилиндрических заготовок
4.3. Разработка технологического процесса изготовления матриц
4.5. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Современное машиностроение предъявляет высокие требования к технологическим процессам обработки металлов давлением (ОМД). Технология должна обеспечивать производство качественных изделий с высокими эксплуатационными характеристиками, быть экономичной интенсивной. Особое место в обработке давлением (ОД) занимают процессы холодного выдавливания. Их широкое применение вызвано такими преимуществами, как высокая производительность, низкая себестоимость изделий, высокий коэффициент использования металла (КИМ), высокие точность размеров и качество поверхности деталей, улучшение их механических характеристик, а также возможность автоматизации и механизации процесса [22].
Процессам холодного выдавливания принадлежит существенная роль в технологии изготовления многих осесимметричных деталей машин и аппаратов, эксплуатирующихся в жестких режимах и испытывающих интенсивные силовые нагрузки и тепловые воздействия, высокие давления, скорости деформации. К ним относятся детали штампов, осесимметричные изделия точного машиностроения. Разработке технологии изготовления осесимметричных деталей методом холодного выдавливания посвящены работы многих исследователей.
Возрастающие требования к эксплуатационным свойствам деталей, получаемых, в том числе, и методом холодного выдавливания, требуют физико-механического подхода к анализу и проектированию интенсивных процессов ОД, т. е. включения в число технологических параметров, наряду с механическими характеристиками, структурных характеристик деформируемых материалов, влияющих на эксплуатационные свойства готовых деталей. К структурным параметрам, существенно влияющим на качество и эксплуатационные свойства обрабатываемых давлением деталей,

Под мощностью внешних сил понимается мощность, получаемая от воздействия осевой деформирующей нагрузки. Запишем составляющие мощности внешних и внутренних сил в форме непосредственно используемой для расчета:

=! / -т* -[ларк
Квнеш„. = х - V аБ
(2.3)

где су у, - компоненты тензора напряжений; ёу - компоненты тензора
скоростей деформации; V — объём; /- коэффициент трения; ук] - скорость скольжения металла по инструменту; Тф - площадь контакта границы с
инструментом; X - вектор поверхностных сил; V - вектор скорости движения инструмента (скорости деформирования); 5- площадь торца рабочей части инструмента.
Таким образом, с учетом всего вышеизложенного, общее выражение функционала, описывающего состояние деформируемой среды в произвольный момент времени, имеет вид:
|(стя+ ТН)с1У + + xvds = 0 (2.4)

Функционал (2.4) используется для анализа процессов пластического формоизменения дилатирующих сред при статических скоростях деформации. Составленный таким образом функционал решается методом локальных вариаций [94]. Суть метода заключается в варьировании с достаточно малым шагом заданного произвольного, но кинематически возможного для рассматриваемых процессов формоизменения, поля скоростей перемещения, нахождения соответствующих каждому варьируемому значению поля скоростей значений функционала и выборе среди них минимального