|
34 На основе проведенного обзора работ следует, что расчет технологических процессов обработки давлением двухслойных материалов в настоящее время осуществляется на основе механических свойств основного слоя или введением понятия долевых напряжений. Однако указанные предположения не позволяют оценить влияние механических свойств, как основного, так и плакированного слоев на силовые режимы и предельные возможности формоизменения при вытяжке с утонением стенки цилиндрических деталей. Широкий круг вопросов, связанных с проектированием технологических процессов вытяжки цилиндрических деталей из двухслойных материалов и отысканием рациональных условий ведения этих процессов, обеспечивающих изготовление полуфабрикатов заданного качества, не решен. Трудности в правильной оценке силовых параметров и предельных возможностей сказываются на масштабах использования процесса вытяжки с утонением стенки двухслойных анизотропных материалов для производства высокоточных изделий и на необходимости экспериментальной отработки технологического процесса, что удлиняет сроки подготовки производства изделия. Поэтому необходимо проводить более глубокие теоретические и экспериментальные исследования процессов вытяжки с утонением стенки двухслойных материалов, учитывающие реальные свойства материалов, упрочнение, термомеханические режимы формоизменения и других особенностей процессов. Проблема повышения качества и точности цилиндрических деталей остро стоит перед всеми предприятиями, которые имеют листоштамповочное производство. На основе этого сформулированы следующие основные задачи исследования: > разработать математическую модель деформирования двухслойных анизотропных материалов в условиях плоского деформированного состояния с учётом анизотропии механических свойств основного и плакированного |
На основе проведенного обзора работ следует, что расчет технологических процессов обработки давлением двухслойных материалов в настоящее время осуществляется на основе механических свойств основного слоя или введением понятия долевых напряжений. Однако указанные предположения не позволяют оценить влияние механических свойств как основного, так и плакированного слоев на силовые режимы и предельные возможности формоизменения при вытяжке с утонением стенки цилиндрических деталей. Ш ирокий круг вопросов, связанных с проектированием технологических процессов вытяжки цилиндрических деталей из двухслойных материалов и отысканием рациональных условий ведения этих процессов, обеспечивающих изготовление полуфабрикатов заданного качества, не решен. Проведенный обзор работ по теории и технологии ротационной вытяжке цилиндрических и осесимметричных изделий выявил ряд проблемных вопросов, которые необходимо решить для успешного внедрения метода в производство. Теоретическое изучение процесса РВ с утонением осложняется наличием локальной деформации и объемным характером напряженнодеформированного состояния материала в пластической области. Несмотря на большое количество работ, посвященных теоретическим и экспериментальным исследованиям процессов ротационной вытяжки с утонением, вопросы теории формоизменения трубных заготовок, учитывающие локальный характер формоизменения заготовки в настоящее время практически не разработаны. При изучении процесса ротационной вытяжки роликами предполагалось, что в очаге деформации реализуется плоское деформированное состояние заготовки. Большинство работ, посвященных теоретическим исследованиям процессов ротационной вытяжки цилиндрических деталей, выполнены в предположении, что удельные силы, действующие на рабочий инструмент, равны удельным силам при вытяжке с утонением стенки. Рядом исследователей предлагается оценивать радиальную, тангенциальную и осевую силы ротационной вытяжки на базе сравнения площади 51 контакта рабочего инструмента и заготовки на радиальное, тангенциальное и осевое направления в предположении, что удельные давления распределены равномерно. В настоящее время в большинстве случаев не учитываются сдвиговые деформации в пластической области, а также локальный характер напряженного и деформированного состояний заготовки. Н а основе проведенного обзора работ следует, что отсутствуют надёжные методы анализа напряженного и деформированного состояний заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения от технологических параметров процесса ротационной вытяжки и схем обработки. Трудности в правильной оценке силовых параметров сказываются на масштабах использования процесса ротационной вытяжки для производства высокоточных оболочек и на необходимости экспериментальной отработки технологического процесса, что удлиняет сроки подготовки производства изделия. Разработка и внедрение технологических процессов ротационной вытяжки цилиндрических деталей с утонением стенки встречает практические затруднения и часто сдерживается, уступая место менее рациональным процессам механической обработки. Поэтому необходимо проводить более глубокие теоретические и экспериментальные исследования процессов вытяжки с утонением стенки двухслойных материалов и ротационной вытяжки цилиндрических тонкостенных деталей на специализированном оборудовании, учитывающие реальные свойства материалов, локальный характер деформирования, упрочнение, термомеханические режимы формоизменения и других особенностей процессов; проводить дальнейшее совершенствование процессов ротационной вытяжки, повышение его экономическое эффективности и качества продукции, установление взаимосвязи условий деформирования с обеспечением точности изготавливаемых изделий. Ма основе этого сформулированы следующие основны е задачи исследования: 52 П редельные возможности формоизменения при вытяжке с утонением стенки цилиндрических деталей ограничиваются как максимальной величиной растягивающ его напряжения на выходе из очага пластической деформации, так и степенью использования ресурса пластичности. Это зависит от механических свойств основного и плакирующего материала заготовки, технологических параметров, геометрии матрицы и условий трения на контактных поверхностях инструмента. П оказано, что учет упрочнения сущ ественно уточняет величину силы вытяжки с утонением и предельный коэффициент утонения, однако не изменяет характер влияния угла конусности матрицы а и условий трения на контактных поверхностях рабочего инструмента и заготовки ( й я Ф л /)6 . Выполнены экспериментальные исследования по определению констант кривых упрочнения и разруш ения для двухслойной стали 12ХЗГНМ ФБА+08Х13. В отличие от известных методик определения механических характеристик двухслойных материалов, когда механические свойства двухслойных листов оценивают свойствами материала основного слоя, предложено их оценивать как свойства основного и плакирующего материалов слоев. Экспериментально найдены механические характеристики основного и плакированного слоев, а также двухслойной стали 12ХЗГНМФБА-Ю8Х13 с различной исходной толщиной. 8 . П роведены экспериментальные исследования вытяжки с утонением стенки двухслойной стали 12ХЗГНМ ФБА+08Х13 в конических матрицах. Экспериментально показано, что сила процесса существенно зависит от коэффициента утонения, а также угла конусности матрицы. С уменьшением коэффициента утонения сила процесса растет. Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований по силовым режимам процесса вытяжки с утонением стенки цилиндрических деталей из двухслойных материалов указывает на удовлетворительное их согласование (до 10 %). Результаты теоретических расчетов даю т завьииенные значения силовых параметров вытяжки с утонением стенки двухслойного материала. 102 |