close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Изотермическое выдавливание фланцевых заготовок в условиях плоской деформации..pdf

код для вставкиСкачать
Известия ТулГУ. Технические науки. 2012. Вып. 8
УДК 621.983
С.С. Яковлев, д-р техн. наук, проф., (4872) 35-14-82,
mpf-tula@rambler.ru (Россия, Тула, ТулГУ),
А.А. Пасынков, канд. техн. наук, доц., (4872) 35-14-82,
mpf-tula@rambler.ru (Россия, Тула, ТулГУ),
С.Н. Ларин, канд. техн. наук, доц., (4872) 35-14-82,
mpf-tula@rambler.ru (Россия, Тула, ТулГУ)
ИЗОТЕРМИЧЕСКОЕ ВЫДАВЛИВАНИЕ ФЛАНЦЕВЫХ
ЗАГОТОВОК В УСЛОВИЯХ ПЛОСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
Приведена математическая модель изотермического выдавливания фланцевых
заготовок в условиях плоской деформации, на основе которой была произведена оценка
силовых режимов и предельных возможностей формоизменения.
Ключевые слова: сила, давления, напряжение, деформации, выдавливание, годограф, повреждаемость.
Детали с фланцевыми утолщениями используют в арматуре трубопроводов двигательных установок летательных аппаратов. Материалы
этих деталей - высокопрочные сплавы, и их горячая обработка давлением
производится в регламентированных температурно-скоростных условиях.
Режимы штамповки определяются упрочнением материала и его вязкостью. Эти факторы, влияющие на силовые и деформационные режимы, необходимо учитывать при разработке технологии. Рассмотрим в этой связи
операцию горячего выдавливания фланца на цилиндрической заготовке.
Будем использовать энергетический метод расчёта применительно к разрывному полю скоростей перемещений [1, 2].
Рассмотрим вариант расчета при условии плоской деформации. При
этом поле скоростей (рис. 1) является жесткоблочным, состоящим из блоков «0» и «1». Деформации имеют место только на линиях разрыва скорости «01» и контактных границах трения «12», которые также являются линиями разрыва скорости. В этом случае энергетическое неравенство
принимает вид
V
q 0 r1 ≤ τ 01 (V01 ) τ l p + τ трV тр l k .
2
(1)
Здесь в левой части - мощность внешних сил, в правой - мощности на поверхности разрыва скорости и на поверхности трения; q - удельная сила
операции.
Используя годограф поля скоростей (рис. 2), запишем выражения
для определения касательной и нормальной скоростей на линии разрыва:
(V01 ) τ =
V0
V
; (V01 ) n = 0 sin α .
2 cos α
2
64
Технологии и оборудование обработки металлов давлением
Исследовано влияние условий трения на контактных поверхностях
инструмента и заготовки на величину относительного давления. На рис. 4
приведены графические зависимости q от коэффициента трения µ . Установлено, что увеличение µ от 0,1 до 0,4 приводит к возрастанию относительного давления на 10 % для сплавов АМг6 и ВТ6С.
Рис. 3. Зависимости изменения q от V
при выдавливании фланцевых заготовок ( ε = 0,25 ; µ = 0,1 )
Рис. 4. Зависимости изменения q от µ
при выдавливании фланцевых заготовок ( ε = 0,25 ; V = 1 мм/с)
Рассмотрим далее критические режимы выдавливания, что связано
с оценкой повреждаемости деформируемого материала. Для этого исполь67
Технологии и оборудование обработки металлов давлением
Рис. 6. Зависимость изменения ω от ε
при выдавливании фланцевых заготовок из сплава ВТ6С
( V = 1 мм/c; µ = 0,1 )
Таким образом, установлено, что силовые параметры выдавливания
фланцевых заготовок зависят от деформационного и скоростного упрочнений материала, а также условий трения на инструменте.
Величина накопленной повреждаемости материала заготовки и,
следовательно, качество детали определяются скоростью деформирования
для одной группы материалов, для другой - только степенью формообразования.
Расчеты относительного давления и повреждаемости материала,
выполненные в предположении плоской деформации, качественно согласуются с данными, полученными по модели осесимметричной деформации. Однако результаты расчетов по модели плоской деформации дают заниженную оценку давления в 1,5-1,8 раза и повреждаемости в 1,5-3 раза по
сравнению с моделью осесимметричной деформации.
Работа выполнена по государственным контрактам в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры
инновационной России» на 2009 - 2013 годы и грантам РФФИ.
Список литературы
1. Изотермическое формоизменение анизотропных материалов жестким инструментом в режиме кратковременной ползучести / С.С. Яковлев, С.П. Яковлев, В.Н. Чудин, В.И. Трегубов, А.В. Черняев; под ред. С.С.
Яковлева. М.: Машиностроение, 2009. 412 с.
2. Теория обработки металлов давлением: учебник для вузов /
69
Известия ТулГУ. Технические науки. 2012. Вып. 8
В.А. Голенков, С.П. Яковлев, С.А. Головин, С.С. Яковлев, В.Д. Кухарь;
под ред. В.А. Голенкова, С.П. Яковлева. М.: Машиностроение, 2009. 442 с.
S.S. Yakovlev, A.A. Pasynkov, S.N. Larin
INSULATED FLANGE EXTRUSION BILLETS IN PLANE STRAIN CONDITIONS
A mathematical model of isothermal extrusion flange billets in plane strain, from
which was used to estimate the power modes and limits of forming.
Key words: power, pressure, stress, strain, extrusion, annual count, damaging.
Получено 20.07.12
УДК 621.983
С.С. Яковлев, д-р техн. наук, проф., (4872) 35-14-82,
mpf-tula@rambler.ru (Россия, Тула, ТулГУ),
М.В. Грязев, д-р техн. наук, проф., ректор, (4872) 35-14-82,
mpf-tula@rambler.ru (Россия, Тула, ТулГУ),
К.С. Ремнев, канд. техн. наук, доц., (4872) 35-14-82,
mpf-tula@rambler.ru (Россия, Тула, ТулГУ)
СИЛОВЫЕ РЕЖИМЫ ОПЕРАЦИИ РАЗДАЧИ АНИЗОТРОПНЫХ
ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК
Приведены результаты теоретических исследований напряженного и деформированного состояний заготовки, силовых режимов операции раздачи трубных заготовок, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств, коническим
пуансоном.
Ключевые слова: анизотропия, раздача, напряжение, деформация, пуансон,
матрица, труба.
Трубный прокат, подвергаемый штамповке, обладает анизотропией
механических свойств, обусловленной маркой материала и технологическими режимами его получения. Анизотропия механических свойств материала трубной заготовки может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на устойчивое протекание технологических процессов
обработки металлов давлением.
Рассмотрим операцию раздачи трубной заготовки коническим пуансоном с углом конусности α (рис. 1) и коэффициентом раздачи
K р = rк / r0 . В основу анализа положен метод расчета силовых параметров
процесса, основанный на совместном решении приближенных дифферен70
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
5
Размер файла
615 Кб
Теги
условия, изотермический, pdf, заготовок, выдавливание, плоское, деформация, фланцевых
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа