Разработка и совершенствование процессов вытяжки деталей из листовых заготовок на основе математического моделирования

• Автор: Жарков, Валерий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 508 с. : ил.

Оглавление

Введение
Глава 1. Состояние вопроса и формулирование задач исследования
1.1. Обзор литературы
1.2. Формулирование задач исследования
Глава 2. Основы теории вытяжки листовых материалов
2.1. Методика исследования поэтапного деформирования заготовки
2.2. Методика расчета напряженно-деформированного состояния анизотропной заготовки при помощи
метода конечных элементов
2.3. Методика учета влияния упрочнения
2.4. Методика учета влияния изменения толщины заготовки
2.5. Методика расчета контура заготовки после каждого этапа деформирования
2.6. Методика определения опасности разрушения заготовки, усилия и работы деформирования
2.7. Методика расчета последующих переходов вытяжки
2.8. Повышение точности листоштампованных деталей, изготовляемых вытяжкой
2.9. Выводы по главе
Глава 3. Исследование вытяжки осесимметричных деталей
3.1. Аналитические решения упругой и пластической задач
во фланце заготовки
3.2. Расчет при помощи МКЭ вытяжки цилиндрических деталей из круглых изотропных и анизотропных заготовок
3.3. Вытяжка деталей из некруглых заготовок

3.4. Вытяжка деталей с широким фланцем
3.5. Экспериментальные исследования
3.6. Исследование последующих операций вытяжки
3.7. Повышение точности осесимметричных деталей
3.8. Новый способ вытяжки
3.9. Примеры расчета технологических параметров
3.10. Выводы по главе
Глава 4. Исследование вытяжки коробчатых деталей
4.1. Теоретическое исследование первой операции вытяжки коробчатых деталей
4.2. Экспериментальные исследования
4.3. Исследование вытяжки цельноштампованных кухонных моек
4.4. Повышение точности коробчатых деталей
4.5. Примеры расчета технологических параметров
4.6. Выводы по главе
Глава 5. Исследование вытяжки сложных деталей
5.1. Теоретическое исследование методом характеристик
5.2, Аналитические решения упругой и пластической задач при простом растяжении заготовки в штампе для вытяжки
5.3 Исследование методом конечных элементов растяжения заготовки в штампе для вытяжки
5.4, Исследование методом конечных элементов вытяжки сложных деталей
5.5, Повышение точности сложных деталей
5.6, Выводы по главе

Глава 6. Разработка системы автоматизированного проектирования
процессов вытяжки
6.1. Методика кодирования геометрии деталей
6.2. Алгоритмы проектирования многооперационной вытяжки цилиндрических деталей
6.3. Методика автоматизированного проектирования
6.4. Методика определения экономической эффективности от внедрения САПР
6.5. Выводы по главе
Глава 7. Классификации способов вытяжки, сложных деталей,
перетяжных ребер и порогов в штампах
7.1. Классификация способов вытяжки
7.2. Классификация сложных деталей
7.3. Классификация перетяжных ребер в штампах для вытяжки
7.4. Классификация перетяжных порогов в штампах для вытяжки
7.5. Сочетания перетяжных порогов с перетяжными ребрами
7.6. Выводы по главе
Глава 8. Разработка и внедрение новых способов, штампов и заготовок
для вытяжки
8.1. Описание известных способов и штампов
8.2. Способ вытяжки заготовки с фигурным технологическим припуском
8.3. Штампы для вытяжки с усовершенствованными перетяжными ребрами, порогами и другими тормозными элементами

{dS}T = {duldvidwldu2dv2dw2du3dv3dw}}, где dui,dvi,dwl - составляющие приращений перемещений в локальных прямоугольных координатах x,y,z, причем оси х,у выбраны в плоскости элемента. Компоненты приращений деформаций
{ds}T = {dsxdeydyxy}
записывают в виде
{de} = [B]{dS},
где [В] - матрица дифференцирования приращений перемещений [200].
В начальные этапы вытяжки фланец заготовки сначала деформируется упруго и только на последующих этапах отдельные участки заготовки начинают переходить в пластическое состояние. При решении упругой задачи во фланце заготовки для связи между приращениями деформаций {dej и приращениями напряжений {da} использован обобщенный закон Гука, отнесенный к осям симметрии ортотропного материала [201]:
{da} = [D]{dse}

dz„.
vy*Ex
1_ w 1-W
VxyEy Еу
l — v V
xy yx
1 — V V
xy yx

£(45)

2(l + v];5))
dsey
<*Ге.х>
(2.5)
где модули упругости Ех,Еу,Е(ху) и коэффициенты Пуассона уух,уху,уху5) определяются при испытании на одноосное растяжение образцов, вырезанные соответственно вдоль и поперек направления прокатки материала, а также под углом 45° к этим направлениям; [£>] - матрица упругости.
Для вывода основных уравнений в МКЭ использован принцип возможных перемещений, согласно которому сумма работ внешних {р} и внутренних {<т} сил на возможном перемещении равна нулю [202]: