|
92 Рис. 3.1.19. Изменение окружной (е$), радиальной (ег ) и осевой (ег) деформаций на внешней (а, б) и внутренней (в, г) поверхности заготовки. Элементы: а 1 ; б 2 ; в 3 ; г 4 На Рис. 3.1.18 представлены графики изменения компонент напряжений для исследуемых элементов (Рис. 3.1.17). Их анализ показывает, что наибольшие значения осевого, радиального и окружного напряжений достигаются в элементе 1, находящемся вблизи контактной границы и в элементе 3, который находится на внутренней поверхности в средней части заготовки в области продольного изгиба. Наименьшие величины компонент напряжений реализуются в элементе 2. На внешней стороне заготовки напряжения из области сжатия на границе контакта материала и инструмента (элемент 1) переходят в область растяжения на оси симметрии (элемент 2). На внутренней поверхности заготовки наибольшие сжимающие напряжения лежат на оси симметрии, а наименьшие величины реализуются на поверхности контакта материала и инструмента. В целом при |
Рис. 3.20. Распределение интенсивности деформаций по сечению образца при S I Н = 0.3 Результаты исследования напряженно-деформированного состояния в элементах №1, №2, №3, №4 (рис.3.21) представлены на рис.3.22 рис.3.25. Рис. 3.21. Конечно-элементная схема заготовки с номерами исследуемых элементов На рис.3.22 рис.3.23 представлены графики изменения компонент напряжений для исследуемых элементов. Их анализ показывает, что наибольшие значения осевого, радиального и окружного напряжений достигаются в элементе № 1, находящемся вблизи контактной границы и в элементе № го который находится на внутренней поверхности в средней части заготовки в области продольного изгиба. Наименьшие величины компонент напряжений реализуются в элементе № 2. На внешней стороне заготовки напряжения из области сжатия на границе кон такта материала и инструмента (элемент № 1) переходят в область растяжения на оси симметрии (элемент № 2). 11а внутренней поверхности заготовки наибольшие сжимающие напряжения лежат на оси симметрии, а наименьшие величины реализуются на поверхности контакта материала и инструмента. В целом при осадке высоких заготовок напряжения достигают значительно больших величин, чем при осадке низких. Распределение компонент деформации в исследуемых элементах показаны на рис.3.24, рис.3.25. Установлено, что на внешней поверхности заготовки компоненты деформации ег и ед являются растягивающими, а деформация е2 сжимающей. Причем абсолютная величина деформаций ег и е2 больше на поверхности контакта материала и инструмента, а е$ на оси симметрии. На внутренней поверхности заготовки деформации ег и е2 на оси заготовки в 4 5 раз больше, чем на поверхности контакта материала и инструмента, а деформация е$ является незначительной по величине. На рис.3.26, рис.3.27 показаны диаграмма пластичности и траектория деформирования ;/ = ;/(ву) материала для исследуемых элементов (рис.3.21). Их анализ показал, что разрушение материала наиболее вероятно в элементах, принадлежащих внешней стороне заготовки и лежащих на оси симметрии. График изменения усилия в процессе осадки показан на рис.3.28. 70 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 |