Новые технологические процессы изготовления изделий ответственного назначения методами обработки давлением и методики их проектирования

• Автор: Трегубов, Виктор Иванович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 363 с. : ил.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ МЕТОДАМИ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ
1.1. Анализ существующих технологических процессов изготовления корпусов баллонов высокого давления и предъявляемые к ним требования
1.2. Анализ технологических процессов изготовления тонкостенных цилиндрических деталей ответственного назначения из трубных заготовок с высокими эксплуатационными характери-

стиками ротационной вытяжкой

1.3. Методы теоретического анализа процессов глубокой вытяжки цилиндрических деталей из листовых заготовок и ротационной вытяжки из трубных заготовок

1.4. Основные выводы и постановка задач исследований

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫТЯЖКИ С УТОНЕНИЕМ СТЕНКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ДВУХСЛОЙНЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Математическая модель пластического деформирования двухслойных материалов

2.1.1. Кинематика течения материала. Напряженное состояние

заготовки

2.1.2. Силовые режимы

2.1.3. Деформированное состояние заготовки
Ф 2.1.4. Учет упрочнения
2.1.5. Повреждаемость материала при пластическом формоизменении
2.2. Влияние технологических параметров, механических свойств
двухслойной заготовки на напряженно-деформированное состояние, силовые режимы и предельные возможности формоизменения
2.2.1. Характер течения материала в очаге деформации
2.2.2. Напряженное и деформированное состояния заготовки в очаге
деформации
2.2.3. Сила процесса
2.2.4. Повреждаемость материала
2.2.5. Предельные возможности формоизменения
2.3. Экспериментальные исследования

2.3.1. Экспериментальное определение характеристик механических свойств листовой двухслойной горячекатаной стали 12ХЗГНМФБА+08Х13
2.3.2. Экспериментальные исследования силовых режимов процесса вытяжки с утонением стенки
2.4. Основные результаты и выводы
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК
3.1. Схема очага деформации
3.2. Распределение скоростей течения в очаге деформации
3.3. Скорость истечения
3.4. Силовые режимы
3.5. Учет упрочнения
3.6. Повреждаемость материала при пластическом формоизменении
3.7. Ротационная вытяжка цилиндрических деталей с разделением очага пластической деформации
3.8. Приближенная методика определения силовых режимов ротационной вытяжки
3.9. Исследование влияния технологических параметров, геометрии ролика на напряженное и деформированное состояние заготовки, силовые режимы и предельные возможности формоизменения
3.9.1. Геометрические размеры очага пластической деформации
3.9.2. Кинематика течения материала в очаге пластической деформации
3.9.3. Напряженное состояние заготовки
3.9.4. Силовые режимы процесса ротационной вытяжки
3.9.5. Деформация и повреждаемость
3.9.6. Предельные возможности деформирования
3.10. Экспериментальные исследования силовых параметров ротационной вытяжки
3.11. Основные р езультаты и выводы
4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
4.1. Геометрических показателей качества цилиндрических деталей
и технологические параметры ротационной вытяжки
4.2. Основные положения теории планирования эксперимента
4.3. Математические модели формирования геометрических пока-зателей качества цилиндрических деталей из стали 10ГН и алюминиевого сплава АМгб
4.3.1. Методика экспериментальных исследований
4.3.2. Результаты экспериментальных исследований
4.4. Математические модели формирования геометрических показателей качества цилиндрических деталей из сталей 10 и
12ХЗГНМФБ А
4.4.1. Экспериментальные исследования
4.4.2. Результаты экспериментальных исследований
4.3. Основные результаты и выводы
5. ФОРМИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА ДЕТАЛЕЙ ПРИ РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКЕ
5.1. Изменение механических свойств деталей при ротационной вытяжке
5.2. Математические модели изменения механических свойств горячекатаных труб из стали 12ХЗГНМФБА при ротационной вытяжке на специализированном оборудовании
5.3. Формирование механических свойств литой заготовки из стали

5.4. Исследование упрочнения стали 10 в зависимости от степени деформации при ротационной вытяжке и вида термической обработки исходных заготовок
5.5. Основные результаты и выводы
6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
6.1. Технологический процесс изготовления баллонов высокого давления методами глубокой вытяжки из двухслойного материала
6.1.1. Методика проектирования технологических процессов глубокой вытяжки цилиндрических деталей из двухслойных материалов
6.1.2. Опыт разработки и внедрения технологического процесса изготовления баллонов высокого давления
6.1.3. Закатка горловины баллона
6.1.4. Гидроиспытания до разрушения баллонов БГ-7,3.30.001 из двухслойной стали
6.2. Технологические процессы ротационной вытяжки осесимметричных деталей из трубных заготовок
6.2.1. Методика проектирования технологических процессов ротационной вытяжки цилиндрических деталей
6.2.2. Опыт разработки и внедрения технологических процессов ротационной вытяжки осесимметричных деталей
6.2.2.1. Технологический процесс ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей с наружными и внутренними утолщениями из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА

227, 239]. Показаны возможности интенсификации технологических процессов и получение высокого качества изделий.
1.4. Основные выводы и постановка задач исследований
Анализ указанных выше работ показывает, что в настоящее время разработаны различные способы изготовления двухслойных металлов, обеспечивающих необходимое сцепления слоев по всей площади соприкосновения соединяемых металлов и отсутствие расслоения этих материалов при их пла-стическом деформировании. Толщина покрытия может составлять от 1...2 до 50 %. Механические свойства двухслойных листов принято оценивать свойствами стали основного слоя. По этой причине испытывают образцы из металла со снятым плакирующим слоем.
Анализ существующих технологических процессов изготовления цилиндрических полуфабрикатов показал, что один из возможных вариантов технологии изготовления цельноштампованных корпусов баллонов высокого давления включает в себя многооперационные вытяжки без утонения стенки из листовой заготовки, как формоизменяющие операции, и вытяжку с утонением стенки для формирования необходимых механических свойств мате-

ш риала, связанных с эксплуатацией изделии.
Несмотря на большое количество работ, посвященных теоретическим и экспериментальным исследованиям процессов глубокой вытяжки, вопросы теории формоизменения двухслойных листового материала в настоящее время практически не разработаны. Мало внимания уделяется в научно-технической литературе исследованиям кинематики течения материала, напряженного и деформированного состояния заготовки, силовым режимам и предельным возможностям деформирования при вытяжке с утонением стенки двухслойных материалов.