25 ний, предельных деформаций и критического времени (скорости) операций. Рассмотрено также выдавливание в режиме сверхпластичности. Практические результаты технологии и теоретические данные показывают, что основные факторы горячего деформирования, в том числе усилие, предельные деформаций, разрушение заготовок, обуславливаются температурно-скоростными условиями обработки. Наряду с прочими эти условия являются определяющими. В этой связи открываются возможности построения принципиально новых технологических решений. Это особенно необходимо при обработке титановых, магниевых, алюминиевых сплавов, жаропрочных сталей, применяемых в технике ответственного назначения. Решения ряда задач по горячему деформированию (вытяжка, обжим, раздача трубы, осадка, прокатка, выдавливание заготовок, прессование и волочение трубы) нелинейно-вязкого изотропного и анизотропного металл^' рассмотрены в работах [49, 51, 73, 112]. Приближенные решения могут быть связаны с энергетическими методами [36]. ,, , Возможности решения задач горячего деформирования расширяются •при использовании вариационных методов. В частности, вариационные принципы теории ползучести позволяют сформулировать эффективные прямые вариационные методы, например, вариант смешанного метода конечных элементов, который может быть обобщен на случай повреждаемого материала. Энергетические методы решения задач о вытяжке склерономных материалов в условиях плоского напряженного состояния использованы в работе [49], а соотношения для расчета кинематических и энергетических параметров при горячей вытяжке, обжиме и раздаче нелинейно-вязкого металла приj ведены в работе [51]. Основные уравнения осесимметричного деформирования безмоментных оболочек вращения за пределами упругости были получены и использованы для решения ряда задач А.С. Григорьевым [19]. |
41 висимости от температурно-скоростных условий обработки. При этом необходимо иметь диаграммы ползучести и диаграммы мгновенных кривых растяжения. Чудиным В.Н. в рамках метода верхних оценок усилий для прямого и обратного выдавливания, формообразования оребрений, набора утолщений получены расчетные соотношения для удельных усилий, роста повреждений, предельных деформаций и критического времени (скорости) операций. Рассмотрено также выдавливание в режиме сверхпластичности. В рамках верхнеграничных решений им же с помощью разрывных плоских. полей скоростей получены соотношения для расчета удельных усилий и текущего состояния повреждаемости заготовок в критических точках при заданных конечных деформациях в процессах сжатия заготовок при термокалибровке, объемной штамповке и сварке давлением. Расчетные данные сопоставлены с экспериментами. Делается оценка прогнозируемого расчетами качества по данным испытаний на прочность и металлографии. Практические результаты технологии и теоретические данные показы-вают, что основные факторы горячего деформирования, в том числе усилие, предельные деформаций, разрушение заготовок, определяются температурно-скоростными условиями обработки. Наряду с прочими эти условия являются определяющими. В этой связи открываются возможности построения принципиально новых технологических решений, позволяющих наиболее выгодно реализовать в нужных направлениях требования конструкций изделий. Это особенно необходимо при обработке титановых, магниевых, алюминиевых сплавов, жаропрочных сталей, применяемых в технике ответственного назначения. Авторами работ [214, 215] условия локальной устойчивости деформаций при вытяжке монолиста и двухосном растяжений композита анализируются на основе статического критерия. Установлена функциональная зависимость критических напряжений и деформаций от режима времени (дли'■ РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ библиотека 42 тельности) протекания процессов. Приведены данные экспериментов по ряду процессов листовой штамповки с нагревом. Решения ряда задач по горячему деформированию (вытяжка, обжим, раздача трубы, осадка, прокатка, выдавливание заготовок, прессование и волочение трубы) нелинейно-вязкого изотропного и анизотропного металла рассмотрены в работах [102, 104, 139, 200, 213]. Приближенные решения могут быть связаны с энергетическими методами [54, 86]. Возможности решения задач горячего деформирования расширяются при использовании вариационных методов. В частности, вариационные принципы теории ползучести позволяют сформулировать эффективные прямые вариационные методы, например, вариант смешанного метода конечных элементов, который может быть обобщен на случай повреждаемого материала. Энергетические методы решения задач о вытяжке склерономных материалов в условиях плоского напряженного состояния использованы в работах [102], а соотношения для расчета кинематических и энергетических параметров при горячей вытяжке обжиме и раздаче нелинейно-вязкого металла приведены в работах [104]. Основные уравнения осесимметричного деформирования безмоментных оболочек вращения за пределами упругости были получены и использованы для решения ряда задач А.С. Григорьевым [48, 49]. В работе [47] того же автора рассмотрена устойчивость таких оболочек в условиях растяжения, а также определение времени вязкого разрушения и критического времени в условиях ползучести оболочек. В работе [39] указанные выше уравнения использованы для исследования вязкого деформирования осесимметрично нагруженных оболочек вращения. Исследование больших деформаций круглой, закрепленной по контуру мембраны, нагруженной давлением, имеет большое значение в связи с пневмоформовкой куполов в условиях сверхпластичности. 44 но-скоростными условиями обработки. Наряду с прочими эти условия являются определяющими. В этой связи открываются возможности построения принципиально новых технологических решений, позволяющих наиболее выгодно реализовать в нужных направлениях требования конструкций изделий. Это особенно необходимо при обработке титановых, магниевых, алюминиевых сплавов и жаропрочных сталей, применяемых в технике ответственного назначения. 1.4 Анизотропия листовых материалов и ее влияние на процессы обработки металлов давлением Листовой металл, используемый в процессах обработки металлов давлением, обладает начальной анизотропией механических свойств. Анизотропия проката является следствием образования текстуры предпочтительной ориентировки кристаллографических осей в зернах обрабатываемого материала, характера распределения и ориентировки фаз дефектов металла и остаточных напряжений, возникающих вследствие неоднородности пластической деформации при прокатке [17, 20, 43, 96, 112, 208]. При деформации зерна и включения приобретают вытянутую форму, которая после отжига переходит в строчечную структуру, в результате чего свойства, в том числе и механические, вдоль и поперек направления прокатки могут резко различаться. Анизотропия листа зависит от режимов прокатки и последующей термической обработки [17, 18, 43, 208]. Изучение кинетики развития текстуры при холодной прокатке показало, что анизотропия в общем случае возрастает с увеличением деформации до определенного предела, после которого изменяется уже мало [17, 96, 208]. Анизотропия механических свойств металлов проявляется в различии пределов текучести сго,2> временного сопротивления разрыву |