Вытяжка крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых днищ из анизотропных материалов

• Автор: Подлесный, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 161 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССОВ ГЛУБОКОЙ ВЫТЯЖКИ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Теоретические и экспериментальные исследования процессов глубокой вытяжки цилиндрических деталей
1.2. Влияние анизотропии механических свойств материала заготовок на процессы штамповки
1.3. Основные выводы и постановка задач исследований
2. ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ АНИЗОТРОПНОГО ТЕЛА ПРИ ХОЛОДНОМ ПЛАСТИЧЕСКОМ ДЕФОРМИРОВАНИИ
2.1. Условие текучести. Ассоциированный закон пластического течения
2.2. Плоское напряженное состояние анизотропного материала
2.3. Феноменологическая модель разрушения
2.4. Критерий локальной потери устойчивости анизотропных материалов
2.5. Основные результаты и выводы
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПЕРАЦИИ РЕВЕРСИВНОЙ ВЫТЯЖКИ ОСЕСИММЕТИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Математическая модель реверсивной вытяжки осесимметричных деталей из анизотропного материала
3.2. Силовые режимы
3.3. Влияние анизотропии механических свойств заготовки на силовые режимы
3.4. Повреждаемость материала осесимметричных деталей при реверсивной вытяжке
3.5. Предельные возможности формообразования
3.6. Влияние анизотропии механических свойств на предельные возможности формоизменения

3.7. Относительная величина разностенности изготавливаемых деталей
3.8. Влияние анизотропии механических свойств на относительную величину разностенности изготавливаемых деталей
3.9. Основные результаты и выводы
4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕВЕРСИВНОЙ ВЫТЯЖКИ, ОСЕСИММЕТИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ С ФЛАНЦЕМ ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Математическая модель реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем
4.2. Напряженное состояние. Силовые режимы
4.3. Влияние анизотропии механических свойств заготовки на силовые режимы
4.4. Оценка повреждаемости материала осесимметричных деталей
при реверсивной вытяжке
4.5. Предельные возможности формоизменения
4.6. Влияние анизотропии механических свойств, заготовки на предельные возможности формообразования
4.7. Относительная величина разностенности изготавливаемых
деталей
4.8. Влияние анизотропии механических свойств на относительную величину разностенности изготавливаемых деталей
4.9. Основные результаты и выводы
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Рекомендации по проектированию технологических процессов глубокой вытяжки осесимметричных деталей
5.2. Технологический процесс изготовления тонкостенных полу-торовых днищ
5.3. Использование результатов исследований в учебном процессе
5.4. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Важной задачей, стоящей перед современным машиностроением, является повышение эффективности и конкурентоспособности процессов изготовления изделий из металлов и сплавов методами обработки давлением; обеспечивающих необходимые эксплуатационные характеристики:
В различных отраслях машиностроения широкое распространение нашли крупногабаритные осесимметричные изделия (оболочки емкостей, корпусные детали, сосуды высокого давления, днища баков, полуторы и т.д.), которые получаются методами глубокой-вытяжки. Эти конструкции требуют применения высокопрочных материалов, которые трудоемки в обработке. Качество обработки влияет на тактико-технические характеристики изделий и их надежность. Трудоемкость их производства в настоящее время велика-и составляет 70...80 % общей трудоемкости изделия.
Прокат, используемый»для процессов глубокой вытяжки, как, правило, обладает анизотропией механических свойств, которая зависит от физикохимического состава сплава и технологии его получения. Анизотропия механических свойств заготовки оказывает существенное влияние на силовые, деформационные параметры процессов обработки металлов давлением, на качество получаемых изделий.
Для изготовления тонкостенных полуторов обычно используют реверсивный метод штамповки. Он применяется с целью увеличения растягивающих и-уменьшения сжимающих напряжений. Реверсивная вытяжка, является высокопроизводительным процессом, обеспечивающим получение изделий с высоким качеством поверхности. Несмотря на широкое применение этого способа, теория-процесса реверсивной вытяжки осесимметричных деталей из анизотропных материалов не достаточно разработана.
При разработке технологических процессов реверсивной вытяжки анизотропных материалов используются эмпирические зависимости из различ-
Определив коэффициенты анизотропии в направлениях 0, 45 и 90 к направлению прокатки и параметр анизотропии Р по выражению:
Р =-7—1(2Л1)

можно наити остальные параметры анизотропии.
Часто анизотропию в плоскости листа оценивают средним значением R, вычисленным по формулам:
R _ R() + 90 + 45 . R _ R0 + R90 + 245 (2 12)

Преобразуя условие текучести (2.6) к главным осям напряжений, получим [131]
AoGl +250OiO3 + С0о2-1 = 0, (2-13)
где y)o = ,Fsm2 Р + Geos2 Р + Я + (2N-F-G-4H) sin2 Pcos2p;
Во = -[Я + (2 N-F-G- 4#)]sin2 pcos2 р;
Со = F cos2 P + Gsin2p + # + (2N — F — G — 4#)sin2 pcos2 р; р - угол между главным направлением напряжения о у и осью анизотропии

Для трансверсально-изотропного тела в главных напряжениях условие текучести примет вид:
+ ohai03=a2s. (2.14)
Введем параметр Лодэ-Надаи ц , характеризующий вид напряженного состояния: