|
Анализ графиков (Рис. 4.3.19) показывает, что интенсивность деформации выше на внешнем радиусе, чем на внутреннем, так как на стадии обжима поверхность внутреннего радиуса является свободной поверхностью, а поверхность внешнего радиуса испытывает трение о матрицу. На внутреннем радиусе при угле конусности матрицы (2=10 ° интенсивность деформации выше, чем при угле конусности матрицы ор40°. Это объясняется тем, что величина утолщения стенки, заготовки на конусе матрицы в стадии утонения (набор металла на конусе) увеличивается с уменьшением угла конусности матрицы. 4.4 Результаты и вы воды главы 1. На базе метода конечных элементов разработана математическая модель процесса обжима трубчатых заготовок с утонением, стенки. Установлено влияние геометрии заготовки и условий трения на силовые и деформационные параметры процессов. 2. Исследования напряженно-деформированного состояния деформированной заготовки в процессе обжима с утонением показало, что компоненты напряжений и деформаций имеют большие значения на внутренней поверхности, чем на внешней. Причем на внутренней поверхности заготовки компоненты напряжения интенсивно возрастают (200 300%) при попадании в зону утонения, а на внешней поверхности заготовки напряжения изменяются, плавно, постепенно увеличиваясь к заключительной стадии процесса. 3; Анализ силовых режимов процесса показал, что увеличение коэффициента трения с 0.05 до 0.15 приводит к возрастанию силы при прочих равных параметрах в 1.8 2.3 раза. Показано, что при одном значении коэффициента трения увеличение коэффициента утонения Кут приводит к уменьшению потребной технологической силы на 50 55%, а уменьшение коэффициента обжима К0в, наоборот, ведет к росту силовых параметров в 2 4 раза. 4. Установлено, что при всех значениях варьируемых параметров существует область наименьших величин силы процесса обжима с утонением трубчатой заготовки; реализуемых при использовании матрицы с углом наклона а=20-27°. |
Уравнение регрессии, отражающие зависимость изменения максимального значения интенсивности деформаций от коэффициента обжима, коэффициента утонения и угла конусности матрицы, имеет вид: V, =57.042-16.065*. +.7.2286*, -12.749*, -2.7286*.*, • 5 1 2 , 3 12 (3.11) -1.4786х,лг, + 2.0558д:2 где у5интенсивность деформаций. Анализ соответствующих им поверхностей (рис. 3.25 рис. 3.27) показал, что интенсивность деформаций увеличивается с увеличением угла конусности матрицы и уменьшением коэффициента обжима. С уменьшением коэффициента утонения интенсивность деформаций также увеличивается. Представляет интерес распределение накопленной деформации по толщине готового изделия, что позволяет судить об интенсивности упрочнения того или иного слоя материала. На рис. 3.29 представлены графики распределения интенсивности деформаций по радиусу заготовки на завершающей стадии процесса в зависимости от коэффициента обжима, коэффициента утонения и угла конусности матрицы. На данных графиках Я' внутренний радиус обжатой заготовки, Я” ее наружный радиус (рис. 3.28). Анализ графиков (рис. 3.30) показывает, что интенсивность деформаций выше на внешнем радиусе, чем на внутреннем, т.к. на стадии обжима поверхность внутреннего радиуса является свободной поверхностью, а поверхность внешнего радиуса испытывает трение о матрицу. Следует также отметить, что на внутреннем радиусе интенсивность деформаций выше при угле конусности матрицы <*=10°, чем при угле конусности матрицы ср40°. Это объясняется тем, что величина утолщения стенки заготовки на конусе матрицы в стадии утонения (набор металла на конусе) увеличивается с уменьшением угла конусности матрицы. 3.5 Основные результаты и выводы 1. На базе метода конечных элементов разработана математическая модель процесса обжима трубчатых заготовок с утонением стенки. 2. Исследования напряженно-деформированного состояния деформированной заготовки в процессе обжима с утонением показало, что компоненты напряжений и деформаций имеют большие значения на внутренней поверхности, чем на внешней. Причем на внутренней поверхности заготовки компоненты напряжения интенсивно возрастают (200 300%) при попадании в зону утонения, а на внешней поверхности заготовки напряжения изменяются плавно, постепенной увеличиваясь к заключительной стадии процесса. 3. Анализ силовых режимов процесса показал, что увеличение коэффициента трения с 0.05 до 0.15 приводит к возрастанию силы при прочих равных параметрах в 1.8 2.3 раза. 4. Показано, что при одном значении коэффициента трения увеличение коэффициента утонения кут приводит к уменьшению потребной технологической силы на 50 55%, а уменьшение коэффициента обжима наоборот, ведет к росту силовых параметров в 2 4 раза. 5. Установлено, что при всех значениях варьируемых параметров существует область наименьших величин силы процесса обжима с утонением трубчатой заготовки, реализуемых при использовании матрицы с углом наклона а = 20 27°. 6. Установлены границы стабильного протекания процесса, когда заготовка полностью не переходит в пластическое состояние при входе в зону утонения, причем с увеличением трения эта область значительно сокращается. 125 5 Заключение В работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая важное народно-хозяйственное значение и состоящая в повышении эффективности изготовления трубчатых деталей с переменным диаметром и толщиной стенки в результате использования операции обжима с утонением. В процессе теоретических и экспериментальных исследований получены основные результаты и выводы. 1. На базе метода конечных элементов разработаны математические модели процессов обжима трубчатых заготовок с утонением стенки и выдавливания их через коническую матрицу. Установлено влияние геометрии, условий трения на силовые и деформационные параметры процессов. 2. Исследования напряженно-деформированного состояния деформированной заготовки в процессе обжима с утонением показало, что компоненты напряжений и деформаций имеют большие значения на внутренней поверхности, чем на внешней. Причем на внутренней поверхности заготовки компоненты напряжения интенсивно возрастают (200 300%) при попадании в зону утонения, а на внешней поверхности заготовки напряжения изменяются плавно, постепенной увеличиваясь к заключительной стадии процесса. 3. Анализ силовых режимов процесса показал, что увеличение коэффициента трения с 0.05 до 0.15 приводит к возрастанию силы при прочих равных параметрах в 1.8 2.3 раза. 4. Показано, что при одном значении коэффициента трения увеличе• ние коэффициента утонения кут приводит к уменьшению потребной технологической силы на 50 55%, а уменьшение коэффициента обжима к0й, наоборот, ведет к росту силовых параметров в 2 4 раза. |