|
281 Заключение В работе решается актуальная научно-техническая проблема, имеющая: важное народнохозяйственное значение и состоящая в повышении эффективности процессов холодной объёмной штамповки путём научно —обоснованного проектирования режимов их проведения на базе созданных математических моделей, учитывающих реальные свойства материала, геометрию инструмента, *'■ условия трения на границах контакта и предельные возможности формоизменения. В процессе теоретического и экспериментального исследований достигнуты следующие результаты: 1. Предложен вариант конечно-элементного анализа процессов холодной объёмной-штамповки, в основу которого положена теория малых упругопластических деформации, адаптированная для описания больших пластических деформации путем использования пошагового алгоритма нагружениях учётом истории деформирования, переменности и сложности границ пластической области, трения на поверхности контакта и возможности разрушения материала. 2. Разработаны математические модели осадки, формообразования фланцев, набора утолщений, обжима с утонением трубчатых заготовок, а также ротационной ковки осесимметричных стержневых заготовок. Эти модели расширяют представление о механике деформирования заготовки и необходимы для расчёта технологических параметров процессов. 3. Установлены границы устойчивого протекания процесса свободной осадки кольцевых заготовок. Так, при коэффициенте трения // = 0.1 устойчивое протекание процесса при малых диаметрах заготовки возможно при 5 /Я > 0.5, а с увеличением диаметра для устойчивого протекания процесса требуются более низкие заготовки: 5 / Я > 0.63. При коэффициенте трения // = 0.5 наблюдается обратная картина, если для заготовок малого диаметра устойчивое протеV кание процесса реализуется при 5 / Я > 0.5, то для диаметра 200 мм с более вы |
их геометрических параметров и условий трения на границе контакта с инструментом. На рис.3.29 рис.3.31 представлены поверхности и их сечения плоскостями равного уровня, отражающие изменение усилия процесса осадки от перечисленных вьине факторов. Анализ приведенных поверхностей показал, что с увеличением геометрических параметров заготовки (диаметра, отношения толщины к высоте) возрастает технологическое усилие. Кроме того, из них следует, что влияние диаметра заготовки на рост технологического усилия возрастает с уменьшением относительной толщины стенки 5 / Я . С ростом коэффициента трения усилие осадки возрастает, причем более интенсивно с уменьшением диаметра заготовки. На рис.3.32 рис.3.34 представлены поверхности и их сечения плоскостями равного уровня, отражающие изменение разности перемещения точек внутренней поверхности кольца от перечисленных выше факторов. Если эта разность положительная, то заготовка теряет устойчивость. Анализ этих поверхностей показал, что влияние коэффициента трения на их изменение неоднозначно. Так при коэффициенте трения /у = 0.1 устойчивое протекание процесса при малых диаметрах заготовки возможно при 5 / Я >0.5, а с увеличением диаметра для устойчивого протекания процесса требуются более низкие заготовки с соотношением 5 / Я >0.63. При коэффициенте трения // 0.5 наблюдается обратная картина, когда для заготовок малого диаметра устойчивое протекание процесса реаш зуется при 5 /Я > 0.5, а для диаметра 200 мм для более высоких заготовок с отношением Б / Н >0.46. При коэффициенте трение // = 0.3 влияние диаметра на устойчивое протекание процесса незначительно, и оно будет реализовано при относительной толщине 5 / Я > 0.6. 82 материала и инструмента, а на внутренней поверхности на оси симметрии заготовки. 5. При осадке высоких заготовок напряжения распределены в пластической области еще более неоднородно, чем при осадке низких заготовок. Причем на внешней стороне заготовки напряжения из области сжатия на границе контакта материала и инструмента переходя! в область растяжения на оси симметрии. На внутренней поверхности заготовки наибольшие сжимающие напряжения лежат на оси симметрии, а наименьшие величины реализуются на границе контакта материала и инструмента. При этом разрушение материала наиболее вероятно в точках внешней стороны заготовки, лежащих на оси симметрии. 6. Комплексный анализ силовых режимов процесса показал, что с увеличением геометрических размеров заготовки (диаметра, отношения толщины к высоте) технологическое усилие возрастает. Влияние диаметра заготовки на рост технологического усилия более интенсивно с уменьшением относительной величины стенки заготовки 5 7 / /. С ростом коэффициента трения усилие осадки возрастает, причем более интенсивно с уменьшением диаметра заготовки. 7. Анализ геометрии формоизменения заготовки в зависимости от исследуемых факторов позволил установить границы устойчивого протекания процесса. Так при коэффициенте трения /I 0.1 устойчивое протекание процесса при малых диаметрах заготовки возможно при 5 ! И > 0.5, а с увеличением диаметра для устойчивого протекания процесса требуются более низкие заготовки с соотношением 5 / / / > 0 . 6 3 . При коэффициенте трения // = 0.5 наблюдается обратная картина, когда для заготовок малого диаметра устойчивое протекание процесса реал и90 |