|
94 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Расчет напряженного и деформированного состояний заготовки, силовых параметров и предельных возможностей формоизменения процесса вытяжки с утонением стенки двухслойных анизотропных материалов возможен только при наличии информации о характеристиках механических свойств и параметров кривых упрочнения исходной заготовки [125]. Эти величины для конкретного материала определяются экспериментально. 4.1. Экспериментальное определение характеристик механических свойств двухслойной стали 12ХЗГНМФБА+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. Анизотропия механических свойств листовой горячекатаной стали 12ХЗГНМФБА плакированной слоем стали 08X13 оценивали по свойствам материала основного и плакирующего слоев. Для этого вырезали образцы из металла со снятым плакирующим слоем толщиной 5q=3 мм и со снятым основным слоем sq=1 мм. Образцы с разной исходной толщиной sq изготавливали фрезерованием. Пропорциональные образцы вырезались в соответствии с ГОСТ 11701-84 (при 5q < 3 мм) и ГОСТ 1497-84 (при 5q > 3 мм) в пределах одного листа под углами 0,45 и 90° к направлению прокатки по шесть штук каждого вида. Точность размеров образцов обеспечивалась их обработкой в специальных шаблонах. Схема раскроя листов и вырезки образцов приведена на рис. 4.1. |
2.3. Экспериментальные исследования Расчет напряженного и деформированного состояний заготовки, силовы х параметров и предельных возможностей формоизменения процесса вытяжки с утонением стенки двухслойных материалов возможен только при наличии информации о характеристиках механических свойств и параметров кривых упрочнения исходной заготовки. Эти величины для конкретного материала должны быть определены экспериментально. 2.3.1. Экспериментальное определение характеристик механических свойств листовой двухслойной горячекатаной стали 12ХЗГНМФБА+08Х13 М еханические свойства листовой горячекатаной стали 12ХЗГНМФБА плакированной слоем стали 08X13, оценивали по свойствам материала основного и плакирующего слоев. П о этой причине вырезали образцы из металла со снятым плакирующим слоем толщиной sq =3 мм и со снятым основным слоем 5 0 = 1 мм, а также образцы с основным и плакирующем слоем толщинами Sq=3 мм и So“ 4 мм (толщинаплакирующего слоя 5о= 1 мм). Образцы с разной исходной толщиной Sq изготавливали фрезерованием. Пропорциональные образцы вырезались в соответствии с ГОСТ 11701-84 (при So < 3 мм) и ГОСТ 1497-84 (при so ^ 3 мм) в пределах одного листа в направлении прокатки по шесть штук каждого вида. Точность размеров образцов обеспечивалась их обработкой в специальных шаблонах. Предварительно перед испытаниями на образец в зоне расчетной длины /о наносилась делительная сетка со стороной квадрата 10 мм. Делительная сетка с точностью до 0,025...0,03 мм наносились алмазным индентором на измерительном микроскопе УИМ-21 по методике, изложенной в работах [192, 228, 240, 242]. До и после испытаний размеры ячеек образцов измеряются на том же микроскопе. 91 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 |