|
97 * * * 3.3. Влияние путей нагружения, анизотропии механических свойств, накопления повреждаемости, геометрических размеров матрицы на силовые режимы, характер формоизменения и предельные возможности формоизменения Выполнены исследования напряженного и деформированного состояния заготовки, силовых режимов, геометрических размеров изготавливаемого изделия и предельных возможностей формоизменения при изотермическом свободном и стесненном (заполнении угловых элементов матрицы) деформировании анизотропной листовой заготовки, закрепленной по контуру, в прямоугольную матрицу в условиях ползучего течения. Показано влияние различных путей нагружения, анизотропии механических свойств исходного материала и геометрических размеров заготовки на исследуемые параметры рассматриваемого процесса формоизменения. Исследованы варианты изотермического свободного и стесненного деформирования анизотропной листовой заготовки в прямоугольную матрицу при разных законах изменения давления от времени. Разработаны алгоритм расчета силовых и деформационных параметров, предельных возможностей формоизменения исследуемого технологического процесса и программное обеспечение для ЭВМ.Ш Расчеты выполнены для алюминиевого сплава АМгб при температурах обработки Т = 450°С, поведение которого описывается энергетической теорией ползучести и повреждаемости, и для титанового сплава ВТ6 при температуре Т = 930°С, поведение которого описывается кинетической теорией ползучести и повреждаемости. Механические характеристики этих материалов при формоизменении в условиях вязкого течения материала приведены в табл. 3.1 3.5 [40]. * а |
161 3.4.4. Исследование влияния анизотропии механических свойств, закона нагружения, учета накопления повреждаемости на силовые режимы и предельные возможности деформирования Выполнены исследования напряженного и деформированного состояния заготовки, силовых режимов, геометрических размеров изготавливаемого изделия и предельных возможностей формоизменения, связанных с накоплением микроповреждений и локальной потерей устойчивости заготовки, при изотермической штамповке и калибровке трапециевидных элементов трехслойных листовых конструкций из анизотропного материала в режиме кратковременной ползучести. Установлено влияние анизотропии механических свойств исходного материала, условий нагружения, геометрических размеров заготовки на исследуемые параметры рассматриваемых процессов. Рассмотрены варианты изотермического деформирования трапециевидных элементов трехслойных листовых конструкций при известном законе изменения давления от времени, а также при постоянной эквивалентной скорости деформации. Разработаны алгоритм расчета силовых и деформационных параметров исследуемых, технологических процессов и программное обеспечение для персонального компьютера IBM PC. Процессы изотермической штамповки и калибровки трапециевидных элементов многослойных листовых конструкций из анизотропного материала исследовались в условиях вязкого и вязкопластического течения материала. В результате расчета определялись угол конуса полости трапециевидного элемента а, величины эквивалентного напряжения и эквивалентной скорости деформации изменения толщины заполнителя h и высоты изделия Н в зависимости от времени деформирования t, а также предельные 197 Приведенное выше решение задачи о свободном изотермическом деформировании мембраны из анизотропного материала справедливо и для изотропного тела. В этом случае необходимо принять Rx = Ry = 1. Аналогичным образом могут быть получены основные соотношения и уравнения для анализа процесса свободного деформирования анизотропной мембраны, вырезанной из листа таким образом, что большая сторона совпадает с направлением прокатки (главной осью анизотропии х), в режиме кратковременной ползучести. 4.1.5. Влияния условий нагружения, анизотропии механических свойств материала, геометрических размеров детали на напряженное и деформированное состояния заготовки, предельные степени формоизменения Выполнены исследования напряженного и деформированного состояния заготовки, силовых режимов, геометрических размеров изготавливаемого изделия и предельных возможностей формоизменения при изотермическом свободном деформировании мембраны из анизотропного материала в прямоугольную матрицу при вязком течении материала. Показано влияние анизотропии механических свойств исходного материала, условий нагружения и геометрических размеров заготовки на исследуемые параметры рассматриваемого процесса формоизменения. Исследованы варианты изотермического свободного деформирования мембраны в прямоугольную матрицу при известном законе изменения давления от времени, а также при постоянной эквивалентной скорости деформации в куполе заготовки. Разработаны алгоритм расчета силовых и деформационных параметров исследуемого технологического процесса и программное обеспечение для персонального компьютера IBM PC. 198 Расчеты выполнены для алюминиевого сплава АМгб при температуре обработки Т = 450°С, поведение которого описывается энергетической теорией ползучести и повреждаемости, и для титанового сплава ВТ 14 при температуре Т = 950° С, поведение которого описывается кинетической теорией ползучести и повреждаемости. Механические характеристики этих материалов при формоизменении в условиях вязкого течения материала приведены в разделе 2.4. В результате расчетов определялись меридиональные ох и окружные оу напряжения, эквивалентное напряжение ое и эквивалентная скорость деформации толщины в вершине куполообразной заготовки hc и в точках малой ha и большой hjj осей эллипсоида, высота купола Н, величины накопленных микроповреждений ае или coj в базовых точках куполообразной заготовки от времени деформирования t, а также предельные возможности формоизменения. Рассмотрим особенности деформирования материала, подчиняющегося энергетической теории ползучести и повреждаемости. На рис. 4.3 иллюстрируется изменение относительной величины давления р-р!аео во времени деформирования t при постоянных эквивалентных скоростях деформации в центре купола <^е[ (b/a-1,5 ). Большим эквивалентным скоростям деформации отвечает большая величина максимума давления газа, которая смещается в сторону начала координат, а вид кривой р = р(/) носит более резкий характер. В зависимости от условий нагружения изменяется геометрический характер деформирования оболочки в базовых точках "а", ”Ь", "с". Наибольшее утонение имеет место в центре купола (точка "с"), наименьшее в точке "Ь" (рис. 4.4 4.8). |