|
91 3.7. Основные результаты и выводы 1. 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. 2. Показано, что относительная величина радиального напряжения стр имеет разрыв при 0 = ccq , что объясняется разными механическими свойствами первого и второго слоев, а величины тангенциальных gq и касательных напряжений xpQ непрерывны. С уменьшением радиуса р относительная величина радиального напряжения ар увеличивается, gq уменьшается по абсолютной величине (В = const); с уменьшением угла 0 величина стр увеличивается, а од практически не изменяется (р = const). Увеличение угла конусности матрицы а и уменьшение коэффициента утонения ms сопровождается ростом относительного радиального ар и уменьшением тангенциального ад напряжений (по абсолютной величине). 3. 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 относительная величина силы Р возрастает. Интенсивность роста тем выше, чем меньше коэффициент утонения ms. Выявлены оптимальные углы конусности матрицы в пределах 10... 20°, соответствующие наименьшей величине силы, при коэффициентах утонения ms <0,75. Если величины коэффициентов утонения ms >0,75, то увеличение угла конусности матрицы а приводит к возрастанию относительной удельной силы Р. |
стенки. Далее приведены методика и результаты экспериментальных исследований по определению механических свойств двухслойного листового материала 12ХЗГНМФБА+08Х13, силовых режимов вытяжки с утонением стенки двухслойных материалов с разной толщиной стенки основного и плакированного материала. Установлено удовлетворительное согласование теоретических и экспериментальных данных. В третьем разделе приводятся разработанная математическая модель формоизменения трубной заготовки при ротационной вытяжке тонкостенных цилиндрических деталей с утонением стенки коническими роликами с учетом локального очага деформации, а также основные уравнения и необходимые соотношения для анализа напряженного и деформированного состояний, силовых режимов ротационной вытяжки на специализированном оборудовании коническими роликами. Выявлены особенности расчета силовых режимов для 3-роликовой схемы ротационной вытяжки цилиндрических деталей с разделением деформации. Описана методика расчета распределения суммарной степени деформации между тремя роликами, установленными в одной плоскости, имеющими различные углы рабочего конуса, для новой схемы ротационной вытяжки с разделением деформации. В результате теоретических и экспериментальных исследований ротационной вытяжки с утонением стенки выявлено влияние технологических параметров, геометрических размеров заготовки и инструмента, степени деформации, толщины основного и плакирующего слоев, условий трения контактных поверхностей инструмента и заготовки на кинематику течения материала, напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы и предельные возможности формоизменения В отличие от известных решений при анализе кинематики течения материала в очаге пластической деформации принято, что процесс реализуется 18 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 дельным возможностям формоизменения при углах конусности матрицы а < 25° (наиболее распространенные углы конусности матрицы). При больш их величинах углов конусности матрицы необходимо применять уточненное реш ение для расчета перечисленных выше параметров процесса. Это обстоятельство связано с использованием гипотезы о радиальном течении материала в клиновом канале (конической матрице). Установлено, что с уменьшением величин р и 9 относительная радиальная скорость Vp возрастает, приближаясь к величине относительной скороста перемещ ения пуансона Vq. Существенного различия по изменению относительной величины радиальной скорости Vp при решении поставленной задачи в рамках первого и второго приближений не обнаружено. П оказано, что относительная величина радиального напряжения Ср имеет разрыв при 9 = а д , что объясняется разными механическими свойствами первого и второго слоев, а величины тангенциальных ад и касательных напряжений Трд непрерывны. С уменьшением радиуса р относительная величина радиального напряжения Ор увеличивается, Стд уменьшается по абсолютной величине (9 = cows/); с уменьшением угла 9 величина Ор увеличивается, а ад практически не изменяется (р = сош О Увеличение угла конусности матрицы а и уменьшение коэффициента утонения сопровождается ростом относительного радиального Ор и уменьшением тангенциального ад напряжений (по абсолютной величине). 4. Исследованы силовые режимы вытяжки с утонением стенки двухслойных материалов в зависимости от степени деформации, условий трения контактных поверхностей инструмента и заготовки, толщины основного и плакирующего слоев. Установлено, что, что с уменьшением коэффициента утонения Шу относительная величина силы Р возрастает. Интенсивность роста тем выш е, чем меньше коэффициент утонения т^. Выявлены оптимальные углы конусности матрицы в пределах 1 0 ... 2 0 °, соответствующие 100 |