|
87 значение коэффициента утонения msnp. Этот эффект проявляется существеннее на малых углах конусности матрицы а. Расчеты показали, что при углах конусности матрицы а = 30° увеличение коэффициента трения на пуансоне в три раза по сравнению с коэффициентом трения на матрице приводит к незначительному (около 5 %) изменению предельного коэффициента утонения, а при а = 6° к уменьшению коэффициента утонения msnp, вычисленного по максимальной величине осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации и степени использования ресурса пластичности, на 15 и 30 % соответственно. Расчеты показали, что при вытяжке с утонением стенки цилиндрических деталей из двухслойной стали 12ХЗГНМФБА+08Х13 с увеличением величины §oi Д) происходит рост предельного коэффициента утонения msnp (рис. 3.14). Рисунок 3.14. Зависимость изменения msnp от §oi//jo : для двухслойной стали 12ХЗГНМФБА + 08X13 а без учета упрочнения; б с учетом упрочнения (fy =4 мм; а = 6°; = 2рм = 0,1) Установлено, что предельные возможности формоизменения могут ограничиваться максимальной величиной растягивающего напряжения на вы |
Предельных возможностей формоизменения при вытяжке с утонением стенки цилиндрических деталей из двухслойных материалов. Рассматривается плоское радиальное течение материала. Н а контактных поверхностях заготовки и инструмента задаются касательные напряжения по закону Кулона. Изменение направления скоростей течения материала на транице очага пластической деформации при входе в него и выходе из него учитывается изменением величины радиального напряжения по методу баланса мощностей. Реализуется приближенное реш ение этой задачи с привлечением уравнений равновесия, условия несжимаемости материала, уравнений теории течения Сен-Венана-Леви-М изеса. При приближенном реш ении задачи принимается коэффициент жесткости функция координаты р в каждой из пластических областей (внутреннем и внешнем слоях). Привлекая уравнения связи между напряжениями и скоростями деформации, интегрируются уравнения равновесия в каждом слое. Этим достигается разделение переменных по скоростям течения и напряжениям. Приводятся соотношения для определения кинематики течения материала, деформированного и напряженного состояния, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения по максимальной величине растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации и степени использования ресурса пластичности. Показано влияние геометрических параметров заготовки и инструмента, толщины основного и плакирующего слоев, степени деформации, условий трения на контактных поверхностях инструмента и заготовки на напряженнодеформированное состояние заготовки, силовые режимы и предельные возможности формоизменения, связанные с максимальной величиной растягивающих напряжений на выходе из очага пластической деформации и накоплением повреждаемости, цилиндрических деталей при вытяжке с утонением 17 симальной величиной растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации (2.37), так и степенью использования ресурса пластичности (2.38). Это зависит от механических свойств основного и плакирующего материала заготовки, технологических параметров, геометрии матрицы и условий трения на контактных поверхностях инструмента. Например, установлено, что предельные возможности деформирования двухслойной стали 12ХЗГНМФБА+08Х13 при углах конусности матрицы а 516° ограничиваются допустимой степенью ресурса пластичности (второй критерий). при а >16° максимальной величиной растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации (второй критерий). Анализ графических зависимостей и результатов расчета показывает, что с увеличением угла конусности матрицы а предельный коэффициент утонения т^„р увеличивается, т.е. ухудшаются условия утонения. Установлено, что изменение условий трения на контактной поверхности пуансона существенно влияет на предельный коэффициент утонения. С ростом коэффициента трения на пуансоне снижается предельное значение коэффициента утонения т^„р. Этот эффект проявляется существеннее на малых углах конусности матрицы а . При углах конусности матрицы а = 30° увеличение коэффициента трения на пуансоне в три раза по сравнению с коэффициентом трения на матрице приводит к незначительному (около 5 %) изменению предельного коэффициента утонения, а при а = 1 0 ° к уменьшению коэффициента утонения , вычисленного по максимальной величине осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации и степени использования ресурса пластичности, на 45 и 25 % соответственно. В работах автора [142, 186, 241] показано, что при углах конусности матрицы а <25° для определения предельных коэффициентов утонения можно ограничиться первым, а при а > 25° вторым приближением задачи. 90 наименьшей величине силы, при коэффициентах утонения < 0 ,7 5 . Если величины коэффициентов утонения > 0 ,7 5 , то увеличение угла конусности матрицы а приводит к возрастанию относительной удельной силы Р . Величина рациональных углов конусности матрицы а с уменьшением коэффициента утонения nig смещается в сторону больших углов. Изменение условий трения на контактной поверхности пуансона существенно влияет на относительную величину силы Р . С ростом коэффициента трения на пуансоне \Xjj (при = 0,05) величина относительной силы Р возрастает. Этот эффект проявляется существеннее на малых углах конусности матрицы а ; при углах конусности матрицы а = 30° увеличение коэффициента трения на пуансоне в 4 раза по сравнению с коэффициентом трения на матрице приводит к незначительному (около 5 %) изменению относительной величины силы Р . 5. Оценены предельные возможности формоизменения при вытяжке с утонением стенки двухслойных материалов по максимальной величине растя1’ивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации и по степени использования ресурса пластичности. Показано, что увеличение угла конусности матрицы а и уменьшение коэффициента утонения nig приводит к росту максимальной величины cOg на выходе из очага пластической деформации. Установлено, что с увеличением угла конусности матрицы а предельный коэффициент утонения nig^, увеличивается, т.е. ухудшаются условия утонения. Изменение условий трения на контактной поверхности пуансона существенно влияет на предельный коэффициент утонения. С ростом коэффициента трения на пуансоне снижается предельное значение коэффициента утонения nig„p . При углах конусности матрицы а < 25° для определения предельных коэффициентов утонения можно ограничиться приближенным реш ением, а при а > 25° уточненным решением задачи. 101 |