|
120 возможности формоизменения, определяемые феноменологическими критериями разрушения и локальной потерей устойчивости. Расчеты выполнены для ряда специальных алюминиевых и титановых сплавов, коэффициенты анизотропии и константы уравнений состояний которых при вязком и вязкопластическом течении приведены в разделе 2. На рис. 4.2-4.5 представлены графические зависимости изменения относительных величин давления газа p = p/oeQ, толщины заполнителя h-hlh^ , высоты изделия Н = и угла конуса полости трапециевидного элемента а при штамповке и калибровке от времени деформирования t для алюминиевого АМгб и титанового ВТ6 сплавов, поведение которых описывается энергетической й кинетической теориями ползучести и повреждаемости, при температуре обработки 450 и 930° С при заданном законе нагружения (ро 0 МПа} и постоянной эквивалентной скорости деформации соответственно. Здесь , точками обозначены экспериментальные данные. Подробная методика проведения экспериментальных исследовании изложена в разделе 5. . Из анализа графических зависимостей (рис. 4.2 и 4.3) следует, что с ростом времени деформирования t до определенного предела осуществляется плавное уменьшение угла конуса полости трапециевидного элемента а и относительной толщины заполнителя h. Дальнейшее увеличение времени деформирования t до его критической величины , соответствующего моменту разрушения заготовки, приводит к интенсивному изменению величин ос и h , так как происходит интенсивный ростом накопления микроповреждений в заключительной стадии процесса. Установлено, что в начальный момент деформирования наблюдается резкий рост относительного давления р, обеспечивающего постоянную величину эквивалентной скорости деформации £,е , и высоты Н, а также уменьшения угла а и относительной толщины заполнителя h . Интенсив |
130 3.3. Исследование влияния анизотропии механических свойств, закона нагружения, учета накопления повреждаемости на напряженное и деформированное состояние заготовки, предельные возможности формоизменения Приведенные выше соотношения для анализа процессов изотермического свободного деформирования узкой прямоугольной мембраны и формообразования угловых элементов многослойных конструкций позволили установить влияние анизотропии механических свойств исходного материала, закона нагружения, геометрических размеров заготовки на напряженное и деформированное состояния, геометрические размеры изделия, кинематику течения материала и предельные возможности исследуемых процессов изотермической пневмоформовки в режиме кратковременной ползучести, связанные с накоплением микроповреждений и локальной потерей устойчивости заготовки. Рассмотрены возможные варианты формоизменения при известном законе изменения давления от времени, а также рассмотрены случаи формоизменения при постоянной скорости деформации и постоянном давлении. Разработан алгоритм расчета исследованных процессов и программное обеспечение для персонального компьютера IBM PC. Расчеты выполнены для ряда специальных алюминиевых и титановых сплавов, коэффициенты анизотропии и константы уравнений состояний которых при вязком и вязкопластическом течении приведены в разделе 2.4. В результате расчета определялись половина углов раствора дуги а, величины эквивалентного напряжения и эквивалентной скорости деформации , изменения толщины h по дуге окружности и высоты Н заготовки в зависимости от времени деформирования t, а также предельные возможности пневмоформовки, определяемые феноменологическими критериями разрушения и локальной потерей устойчивости. 131 Графические зависимости изменения относительных величин давления газа р = р/ъец ’ толщины заготовки в куполе h=h/hQ и половины угла раствора дуги а от времени деформирования t для алюминиевого АМгб и титанового ВТ6 сплавов, поведение которых описывается энергетической и кинетической теориями ползучести и повреждаемости, при температуре обработки 450 и 930° С представлены на рис. 3.5 и 3.6 соответственно (/?о =0МПа). Здесь точками обозначены экспериментальные данные. Подробная методика проведения экспериментальных исследований изложена в разделе 5. Из анализа графических зависимостей следует, что с ростом времени деформирования t до определенного предела осуществляется плавное увеличение половины угла раствора дуги а и уменьшение относительной толщины h в куполе заготовки. Дальнейшее увеличение времени деформирования t до его критической величины , соответствующего моменту разрушения заготовки, приводит к резкому изменению величин сс и h . Это связано с интенсивным ростом накопления микроповреждений в заключительной стадии процесса. Сопоставление теоретических и экспериментальных данных по относительной толщине в куполе и высоте заготовки указывает на удовлетворительное их согласование (до 10%). Оценим влияния параметров закона нагружения ар и пр на предельные возможности формоизменения, связанные с разрушением заготовки при достижении уровня накопленных микроповреждений =1 (или со =1) и с локальной потерей устойчивости заготовки. Как показали предварительные расчеты и результаты экспериментальных исследований, разрушение заготовки при изотермическом свободном деформировании узкой прямоугольной мембраны, закрепленной вдоль длинной стороны, происходит в куполе детали, в связи с мак 162 возможности формоизменения, определяемые феноменологическими критериями разрушения и локальной потерей устойчивости. Расчеты выполнены для ряда специальных алюминиевых и титановых сплавов, коэффициенты анизотропии и константы уравнений состояний которых при вязком и вязкопластическом течении приведены в разделе 2.4. На рис. 3.20-3.23 представлены графические зависимости изменения относительных величин давления газа /? = т?/аео, толщины заполнителя h hjh§ , высоты изделия Н = Н/к§ и угла конуса полости трапециевидного элемента а при штамповке и калибровке от времени деформирования t для алюминиевого АМгб и титанового ВТ6 сплавов, поведение которых описывается энергетической и кинетической теориями ползучести и повреждаемости, при температуре обработки 450 и 930° С при заданном законе нагружения (ро = 0 МПа) и постоянной эквивалентной скорости деформации соответственно. Здесь точками обозначены экспериментальные данные. Подробная методика проведения экспериментальных исследований изложена в разделе 5. Из анализа графических зависимостей (рис. 3.20 и 3.21) следует, что с ростом времени деформирования t до определенного предела осуществляется плавное уменьшение угла конуса полости трапециевидного элемента а и относительной толщины заполнителя h. Дальнейшее увеличение времени деформирования t до его критической величины /*, соответствующего моменту разрушения заготовки, приводит к интенсивному изменению величин а и h , так как происходит интенсивный ростом накопления микроповреждений в заключительной стадии процесса. Установлено, что в начальный момент деформирования наблюдается резкий рост относительного давления р, обеспечивающего постоянную величину эквивалентной скорости деформации , и высоты Н, а также уменьшения угла а и относительной толщины заполнителя h. Интенсив |