Автоматизированное проектирование полугорячей штамповки по заданным свойствам тонкостенной детали и стойкости инструмента

• Автор: Серегин, Роман Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 276 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК В ОБЛАСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПЕРАЦИЙ ПО-ЛУГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

1.1. Тенденции развития автоматизации процессов обработки металлов давлением

1.2. Краткая характеристика и особенности полугорячей обработки металлов давлением

1.3. Влияние термомеханической обработки на структуру и свойства металла

1.4. Задачи исследования

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА ПОЛУГО-РЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ ПРИ ОБЕСПЕЧЕНИИ ЗАДАННЫХ
'•«Ч'.ЧЧ.г

СВОЙСТВ ПОКОВКИ

2.1. Методика прогнозирования микротвердости поковки
2.2. Решение осесимметричной задачи нестационарного теплообмена между поковкой и окружающей средой
2.2.1. Донная часть
2.2.2 Трубчатая стенка
2.3. Расчет технологических параметров полугорячей обработки для обеспечения заданных свойств поковки
2.3.1. Постановка задачи осесимметричного обратного выдавливания
2.3.2. Выбор метода и решение задачи
2.3.3. Формирование температурного поля поковки
2.4. Определение температуры заготовки с учетом охлаждения при транспортировании

2.5. Выводы
3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СТОЙКОСТИ ИНСТРУМЕНТА ПОЛУ-ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ
3.1. Условия работы и виды разрушения инструмента
3.2. Критерий стойкости инструмента
3.3. Расчет пуансона на малоцикловую стойкость
3.4. Определение температурного режима приконтактного слоя пуансона
3.5. Выводы
4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОЛУ-ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ
4.1. Алгоритм проектирования операции
4.2. Адаптация данных для реализации программы. Системные переменные. Программное обеспечение
4.3. Выводы
5. РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСНОЙ ДЕТАЛИ ТИПА «СТАКАН»
5.1. Существующая технология изготовления корпусной детали на
базе операций холодной обработки металлов давлением
5 2. Проектирование технологии изготовления корпусной детали на базе операций полугорячего обратного выдавливания
5.2.1. Анализ технологичности детали
5.2.2. Расчет полуфабрикатов финишных вытяжек
5.2.3. Расчет параметров полуфабриката полугорячего выдавливания ..,
5.2.4. Определение технологических параметров полугорячего выдавливания

5.3. Технология изготовления корпусной детали на базе полугоряче-го прессования. Оборудование и инструмент
5.4. Оценка механических свойств и качества изделия .
5.4.1. Оценка качества поковки
5.4.2. Зависимость микротвердости поковки от условий последефор-мационного охлаждения
5.4.3. Влияние степени деформации на «залечивание» дефектов приповерхностных слоев заготовки
5.4.4. Оценка качества изделия
5.5. Оценка экономической эффективности технологии
5.6. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

каждом из которых отслеживать изменение температурного поля заготовки (детали):
- охлаждение нагретой заготовки при передаче в зону обработки;
- деформирование заготовки и получение требуемых геометрии и температурного поля детали;
- охлаждение детали для формирования заданных механических свойств.
В работе, на примере обратного полугорячего выдавливания из цилиндрической заготовки детали типа «стакан» анализируется термомеханический цикл обработки (рис. 2.1). При этом особое внимание уделяется этапам термовоздействия, так как, на ряду со степенью и скоростью деформации, основными параметрами, определяющими механические характеристики детали после полугорячей обработки, являются температура окончания процесса деформирования и режим последующего охлаждения, которое может быть проведено как операция термообработки, в различных средах (воздух, селитра, масло, вода) и с различным временем выдержки [74,80,82,86,109,115]. Кроме условий деформирования, влияющих на формирование механических свойств изделия, большое значение для получения определенной твердости имеет температурное поле Тдеф, сформировавшееся в объеме заготовки непосредственно после выдавливания. Оно является конечным для предыдущего перехода - выдавливания и исходным для формирования твердости при остывании. Поэтому, расчет температурного поля деформируемого тела необходимо проводить с учетом временной эволюции, которую можно описать следующими этапами:
- охлаждение нагретой до Тнагр заготовки за время транспортирования т-ф до формирования температурного поля Т1р;
- непосредственно деформирование заготовки в течение тдеф. с тепловыделением и разогревом зоны деформации, что формирует температурное поле Тдеф.;