142 3. Выполнены теоретические исследования процесса вытяжки с утонением стенки двухслойных анизотропных материалов, в результате которых выявлено влияние технологических параметров, геометрических размеров заготовки и инструмента, степени деформации, условий трения контактных поверхностей инструмента и заготовки на кинематику течения материала, напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы и предельных возможностей формоизменения. 4. Исследованы силовые режимы вытяжки с утонением стенки двухслойных анизотропных материалов в зависимости от степени деформации, условий трения контактных поверхностей инструмента и заготовки, толщины основного и плакирующего слоев. Установлено, что, с уменьшением коэффициента утонения ms и увеличением угла конусности матрицы а относительная величина силы Р возрастают. Так рост коэффициента утонения с 0,5 то 0,9 сопровождается падением величины Р более чем в 3 раза при прочих равных условиях деформирования. Учет упрочнения существенно уточняет относительную величину силы Р, однако не изменяет характер влияния угла конусности матрицы а, коэффициента утонения ms и условий трения на контактных поверхностях рабочего инструмента и заготовки ((177/цд/). Установлено, что изменение условий трения на контактной поверхности пуансона существенно влияет на относительную величину силы Р. С ростом коэффициента трения на пуансоне (при = 0,05) величина относительной силы Р уменьшается. Этот эффект проявляется существеннее на малых углах конусности матрицы а и величинах коэффициента утонения ms; при углах конусности матрицы а = 30° увеличение коэффициента трения на пуансоне в четыре раза по сравнению с коэффициентом трения на матрицы приводит к незначительному (около 5 %) изменению относительной величины силы Р. 5. Показано, что величина неоднородности интенсивности деформации 8е в стенке детали с уменьшением угла конусности матрицы ос и коэффици |
82 циенте трения н а матрице = 0 ,0 5 ) для ряда двухслойных материалов приведены на рис. 2 .1 1 . \ V?. \ —V— “ \ \ V l ---------—^ 1'— л / / / — 1 _______ мп^мм б Рисунок 2.11. Зависимость относительной силы Р от У р / у м для двухслойной стали 12X3ГНМФБА+10X13; а =0 ,6 ; б = 0 ,8 ; кривая 1 а = 6 °; кривая 2 а = 18°; кривая 3 -• а = 30° { У м = 0 ,0 5 ;5 о1 /ло = 0 .2 5 ; = 4 мм) Анализ результатов расчетов и графических зависимостей показал, что изменение условий трения на контактной поверхности пуансона существенно влияет на относительную величину силы Р . С ростом коэффициента трения на пуансоне (при = 0,05) величина относительной силы Р возрастает. Этот эффект проявляется существеннее на малых углах конусности матрицы а и величинах коэффициента утонения ; при углах конусности матрицы а = 30° увеличение коэффициента трения на пуансоне в четыре раза по сравнению с коэффициентом трения на матрице приводит к незначительному (около 5 %) изменению относительной величины силы Р . П риведенные выше соотнош ения и результаты расчетов могут быть использованы при анализе процесса вытяжки с утонением стенки двухслойного материала. 99 вых режимов процесса вытяжки с утонением стенки двухслойных материалов. М аксимальная величина расхождения теоретических и экспериментальных данных не превышает 10 %. Результаты теоретических расчетов дают завыш енные значения силовых параметров вытяжки с утонением стенки двухслойного материала. Полученные теоретические и экспериментальные данные были использованы при разработке методики и создании проф амм ного обеспечения для ЭВМ по расчету технологических параметров вытяжки с утонением двухслойных материалов (см. раздел 6 .1 ). 2.4. О сновны е резу льтаты и вы воды ]. Разработана математическая модель деформирования двухслойных материалов при вытяжке с утонением стенки с учетом механических характеристик основного и плакированного слоев. М атематические модели дает возможность определить кинематику течения материала, напряженное и деформированное состояния, формирование характеристик механических свойств детали в процессах пластического формоизменения, рассчитать предельные степени деформации в зависимости от максимальной величины растягиваю щ его напряжения на выходе из очага пластической деформации и условий эксплуатации изготавливаемого изделия. 2. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования процесса вытяжки с утонением стенки двухслойных материалов, в результате которых выявлено влияние технологических параметров, геометрических размеров заготовки и инструмента, степени деформации, условий трения контактных поверхностей инструмента и заготовки на кинематику течения материала, напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы и предельных возможностей формоизменения. 3. Приближенное реш ение задачи о вытяжке двухслойного материала дает надежные результаты по определению кинематики течения материала, напряженному и деформированному состояниям, силовым режимам и про ЗАКЛЮ ЧЕНИЕ В работе реш ена ак ту ал ьн ая научно-техническая проблема, имеющ ая важное народнохозяйственное значение и состоящая в разработке наз^чно обоснованных технологических реш ений изготовления осесимметричных изделий вытяжкой с утонением двухслойных материалов и ротационной вытяжкой с утонением стенки и разделением деформации изделий ответственного назначения (баллонов высокого давления и тонкостенных крупногабаритных оболочек специальной техники) путем развития теории пластического формоизменения этих процессов, обеспечиваю щ их заданное качество и надежность их эксплуатации (повышение коррозионной стойкости, геометрических характеристик, прочности), уменьш ение трудоемкости и металлоемкости изделий, сокращение сроков подготовки производства новых изделий и методик их проектирования. В процессе теоретического и экспериментального исследований получены следую щ ие основны е результаты и сделан ы вы воды : 1. Разработана математическая модель формоизменения двухслойных материалов при вытяжке с утонением стенки осесимметричных деталей с учетом механических характеристик основного и плакированного слоев, позволяю щ ая анализировать кинематику течения материала, напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы, повреждаемость материала и предельные возможности деформирования каждого слоя двухслойных материалов. 2. Выполнены теоретические исследования вытяжки с утонением стенки двухслойного материала. Установлено влияние геометрических параметров заготовки и инструмента, степени деформации, условий трения контактных поверхностей инструмента и заготовки на кинематику течения, напряженно-деформированнъ=ъое состояние заготовки, силовые режимы и предельные возможности формоизменения цилиндрических деталей при вытяжке с утонением стенки, связанных с максимальной величиной растягивающ его осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации и степени использования ресурса пластичности материала заготовки. 285 |