Изотермическая комбинированная вытяжка высокопрочных анизотропных материалов в режиме ползучести

Митин, Алексей Алексеевич

Технологии и машины обработки давлением

автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Изотермическая комбинированная вытяжка высокопрочных анизотропных материалов в режиме ползучести

кандидата технических наук: Митин, Алексей Алексеевич
город: Тула
год: 2006
специальность ВАК РФ: 05.03.05

Диссертация по обработке конструкционных материалов в машиностроении на тему «Изотермическая комбинированная вытяжка высокопрочных анизотропных материалов в режиме ползучести»

Автореферат диссертации по теме "Изотермическая комбинированная вытяжка высокопрочных анизотропных материалов в режиме ползучести"

На правах рукописи

Жяг?

МИТИН АЛЕКСЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

ИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ ВЫТЯЖКА ВЫСОКОПРОЧНЫХ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ В РЕЖИМЕ ПОЛЗУЧЕСТИ

Специальность 05.03.05 - Технологии и машины обработки давлением

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2006

Работа выполнена на кафедре «Механика пластического формоизменения» в ГОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Яковлев Сергей Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Овчинников Анатолий Георгиевич доктор технических наук, профессор Журавлев Геннадий Модестович

Ведущая организация - Федеральное государственное унитарное

предприятие «ГНПП «Сплав» (г. Тула)

Защита состоится « 28» июня 2006 г. в 14 час. на заседании диссертационного совета Д 212.271.01 при ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300600, г. Тула, ГСП, просп. им. Ленина, д. 92, 9 корп., ауд. 101).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Автореферат разослан « 26 » мая 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.Б. Орлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время перед машиностроением стоит необходимость повышения эффективности производства и качества получаемых изделий. В различных отраслях машиностроения широкое распространение нашли цилиндрические изделия с толстым дном и тонкой стенкой, изготавливаемые методами обработки металлов давлением.

Технологические процессы вытяжки без утонения и с утонением стенки, а также операции выдавливания позволяют получить изделия высокого качества. Их использование в некоторых случаях ограничивается технологическими или экономическими причинами. Интенсификация процесса глубокой вытяжки может быть достигнута применением комбинированной вытяжкой. Процесс комбинированной вытяжки характеризуется одновременным изменением диаметра вытягиваемой заготовки и толщины стенки. Этот метод позволяет получать изделия с повышенными точностными характеристиками по диаметру и толщине с более упрочненной стенкой, достигать больших степеней деформации по сравнению с упомянутыми методами вытяжки, что позволяет значительно сократить число операций технологического процесса. Наибольший эффект от комбинированной вытяжки можно получить, если конструкция изделия учитывает особенности и возможности этой операции.

Конструкции изделий ответственного назначения определяют применение высокопрочных материалов и изготовление деталей узлов со специальными, зависящими от условий эксплуатации, характеристиками. В последнее время при изготовлении деталей из листовых высокопрочных сплавов нашло применение медленное горячее деформирование, которое позволяет значительно повысить пластические свойства материала и снизить силу деформирования, а также достичь больших степеней деформации. Технологические принципы формоизменения листовых заготовок в режиме вязкого течения материала могут быть применены в производстве цилиндрических деталей из высокопрочных сплавов.

Листовой материал, подвергаемый штамповке, как правило, обладает анизотропией механических свойств, которая может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на устойчивое протекание технологических процессов обработки металлов давлением при различных термомеханических режимах деформирования.

Широкое внедрение в промышленность процессов изотермической комбинированной вытяжки при изготовлении цилиндрических деталей сдерживается недостаточно развитой теорией медленного деформирования при повышенных температурах с учетом реальных свойств материала, позволяющей оценить напряженное и деформированное состояние заготовки, кинематику течения материала, предельные возможности формоизменения, силовые режимы и энергозатраты процесса.

Работа выполнена в соответствии с грантом Президента РФ на поддержку ведущих научных школ на выполнение научных исследований (гранты № НШ-1456.2003.8 и № НШ-4190.2006.8), грантом РФФИ № 04-01-00378 «Теория формоизменения мембран и тонколистовых заготовок из анизотропного труд-нодеформируемого материала в условиях кратковременной ползучести» (20042006 гг.) и научно-технической программой Министерства образования и науки Российской Федерации «Развитие научного потенциала выцдо^. МУЙНТГн \ЛЬНАЯ

БИБЛИОТЕКА С.-Петербург ОЭ

(2006-2008 гг.)» (проект № РНП 2.1.2.8355 «Создание научных основ формирования свойств изделий общего и специального назначения методами комбинированного термопластического деформирования материалов»).

Цель работы. Интенсификация процессов изотермической комбинированной вытяжки и повышение качества полых цилиндрических изделий с толстым дном и тонкой стенкой путем теоретического обоснования технологических режимов штамповки в режиме вязкого течения материала.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи исследований:

1. Разработать основные уравнения и соотношения для анализа напряженного и деформированного состояния, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения на первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из трансверсапьно-изотропных высокопрочных упрочняющихся материалов в режиме ползучести.

2 Выполнить теоретические и экспериментальные исследования первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей на радиальных и конических матрицах при вязком течении высокопрочных анизотропных материалов.

3. Установить влияние технологических параметров, анизотропии механических свойств, геометрических размеров заготовки и детали, скорости перемещения пуансона на напряженное и деформированное состояние, силовые режимы и предельные возможности исследуемых технологических процессов.

4. Разработать рекомендации и создать пакеты прикладных программ для ЭВМ по расчету технологических параметров исследуемых процессов изотермической глубокой вытяжки цилиндрических деталей с толстым дном и тонкой стенкой.

5. Использовать результаты исследований в промышленности и учебном процессе.

Методы исследования. Теоретические исследования процессов изотермического деформирования выполнены на основе теории кратковременной ползучести анизотропного материала. Анализ напряженного и деформированного состояния заготовки в процессах изотермической вытяжки осуществлен численно методом конечно-разностных соотношений с использованием ЭВМ путем решения приближенных уравнений равновесия с уравнением состояния анизотропного материала при ползучести. Предельные возможности формоизменения оценивались по величине максимального растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации и феноменологическим критериям разрушения (энергетическому или деформационному) анизотропного материала, связанного с накоплением микроповреждений. При проведении экспериментальных исследований использованы современные испытательные машины и регистрирующая аппаратура. Обработка опытных данных проводилась методами математической статистики.

метров, различных путей нагружения во времени, анизотропии механических свойств материала заготовки (коэффициентов нормальной анизотропии) на напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы и предельные возможности деформирования, связанных с максимальной величиной растягивающих напряжений на выходе из очага пластической деформации и накоплением повреждаемости, исследуемых процессов изотермической комбинированной вытяжки; результаты экспериментальных исследований первой и второй операций процессов изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей; разработанные рекомендации по проектированию технологических процессов и новые технологические процессы изготовления цилиндрических деталей с толстым дном и тонкой стенкой из высокопрочных алюминиевых и титановых сплавов.

Научная новизна:

Установлены закономерности изменения напряженного и деформированного состояния заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения от технологических параметров, скорости перемещения пуансона и анизотропии механических свойств материала заготовки на основе разработанных математических моделей первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из трансвер-сально-изотропного материала в режиме ползучести.

Достоверность результатов обеспечена обоснованным использованием теоретических зависимостей, допущений и ограничений, корректностью по* становки задач, применением известных математических методов и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов теоретических исслелований с экспериментальными данными, полученными как лично § автором, так и другими исследователями, а также использованием результатов работы в промышленности.

Практическая значимость. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и созданы пакеты прикладных программ для ЭВМ по расчету технологических параметров первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей с толстым дном и тонкой стенкой из высокопрочных анизотропных материалов.

Реализация работы. Разработаны технологические процессы изготовления цилиндрических деталей с высокими эксплуатационными характеристиками. Технологические процессы приняты к внедрению в опытном производстве на ОАО «ТНИТИ» (г. Тула). Отдельные результаты исследований использованы в учебном процессе при подготовке бакалавров по направлению 150400 «Технологические машины и оборудование» и инженеров, обучающихся по ' направлению 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» спе-

циальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением» и включены в разделы лекционных курсов «Основы теории пластичности и ползучести», «Штамповка анизотропных материалов» и «Механика процессов пластического формоизменения», а также использованы в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов.

«Механика пластического формоизменения. Технологии и оборудоьание обработки материалов давлением» (г. Тула: ТулГУ, 2004 г.); на международной научно-технической конференции «Современные достижения в теории и технологии пластической обработки металлов» (г. Санкт Петербург, 2005 г.), а также на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета (20022006 гг.).

Публикации. Материалы проведенных исследований отражены в 9 статьях в межвузовских сборниках научных трудов и 5 тезисах Всероссийских и международных научно-технических конференций объемом 5,1 печ. л.; из них авторских - 2,4 печ. л.

Автор выражает глубокую благодарность д.т.н., профессору С.П. Яковлеву и д.т.н., доценту А.Е. Феофановой за оказанную помощь при выполнении работы, критические замечания и рекомендации.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения и пяти разделов, заключения, списка использованных источников из 158 наименований, 3 приложений и включает 120 страниц машинописного текста, содержит 62 рисунка и 3 таблицы. Общий объем - 174 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой в работе задачи, ее научная новизна, практическая ценность работы, приведены положения, выносимые на защиту, и краткое содержание разделов диссертации.

В первом разделе рассмотрено современное состояние теории и технологии изотермического формоизменения высокопрочных материалов, проведен анализ существующих технологических процессов изготовления цилиндрических деталей из листового материала, намечены пути повышения эффективности их изготовления. Показано существенное влияние анизотропии механических свойств заготовки на технологические параметры процессов обработки металлов давлением, протекающих при различных температурно-скоростных режимах деформирования. Обоснована постановка задачи исследования.

Значительный вклад в развитие теории пластичности, ползучести, методов анализа процессов обработки металлов давлением изотропных и анизотропных материалов внесли Ю.А. Аверкиев, Ю.А. Алюшин, Ю.М. Арышен-ский, A.A. Богатов, P.A. Васин, С.И. Вдовин, Э. By, В.Д. Головлев, Ф.В. Греч-ников, С.И. Губкин, Г.Я. Гун, В.Л. Данилов, Г.Д. Дель, A.M. Дмитриев, Д. Дру-кер, Ф.У. Еникеев, Г. Закс, A.A. Ильюшин, Е.И. Исаченков, Ю.Г. Калпин, Л.М. Качанов, В.Л. Колмогоров, М.А. Колтунов, В.Д. Кухарь, Д. Лубан, H.H. Мали-нин, А.Д. Матвеев, С.Г. Милейко, А.Г. Овчинников, В.А. Огородников, С.С. Одинг, Е.А. Попов, Ю.Н. Работнов, И.П. Ренне, К.И. Романов, Ф.И. Рузанов, Г. Свифт, Е.И. Семенов, О.М. Смирнов, Я.А. Соболев, О.В. Соснин, Л.Г. Степан-ский, А.Д Томленов, Е.П. Унксов, Р. Хилл, В.Н. Чудин, В.В. Шевелев, С.А. Шестериков, С.П. Яковлев, С.С. Яковлев и другие.

На основе приведенного обзора работ установлено, что анизотропия механических свойств обрабатываемых материалов оказывает существенное влияние на силовые режимы и предельные возможности формоизменения не только в условиях холодной обработки металлов давлением, но и при медлен-

ном горячем деформировании, и её следует учитывать при расчетах технологических параметров процессов обработки металлов давлением.

Несмотря на большое количество работ, посвященных теоретическим и экспериментальным исследованиям процессов глубокой вытяжки (вытяжки без утонения и с утонением стенки, комбинированной вытяжки), вопросы теории формоизменения анизотропных материалов в режиме ползучести в настоящее время практически не разработаны. Большинство работ посвящено теоретическим исследованиям процессов глубокой вытяжки цилиндрических деталей при холодном пластическом деформировании.

Реализация эффективности технологии может быть обеспечена внедрением технологических процессов медленного горячего деформирования. Мало внимания уделяется в научно-технической литературе исследованиям напряженного и деформированного состояния заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения при комбинированной вытяжке в режиме вязкого течения материала.

При разработке технологических процессов изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей с толстым дном и тонкой стенкой используют эмпирические зависимости из различных справочных материалов, которые не учитывают многие практически важные параметры.

Во втором разделе даны основные соотношения и уравнения, необходимые для теоретического анализа процессов медленного горячего деформирования анизотропного материала; приводятся уравнения состояния при вязком течении анизотропного материала, критерии деформируемости (энергетический и деформационный) анизотропного листового материала при кратковременной ползучести, которые в последующем используются при теоретических исследованиях.

Рассмотрено деформирование анизотропного материала в условиях ползучего течения. Упругими составляющими деформации пренебрегаем. Вводится потенциал скоростей деформации анизотропного тела при ползучем течении. Компоненты скоростей деформации определяются в соответствии с

ассоциированным законом течения.

При вязком течении материала по аналогии с работами Р. Хилла и H.H. Малинина введены понятия эквивалентного напряжения ае и эквивалентной

скорости деформации .

Уравнения состояния с учетом повреждаемости, описывающие поведение материала, подчиняющегося энергетической теории ползучести и повреждаемости, записываются в виде

^ = я(ае/<чН »-«йГ; Ьсл=°&14р> О)

а применительно к группе материалов, подчиняющихся кинетическим уравнениям ползучести и повреждаемости, так

^ = й(стг/стео)и/( l-fflS)'"; ü>ce=^lzcenp, (2)

где В, п, т, - константы материала, зависящие от температуры испытаний; Л%р, еепр ' удельная работа разрушения и предельная эквивалентная деформация при вязком течении материала; ысе, и - повреждаемость материала при

вязкой деформации по деформационной и энергетической моделям разрушения соответственно; аео - произвольно выбранная величина эквивалентного напряжения; ю^ = с?со^ /с/г; <исе = // .

Предельные возможности формоизменения в процессах обработки металлов давлением, протекающих при различных температурно-скоростных режимах деформирования, часто оцениваются на базе феноменологических моделей разрушения. В зависимости от условий эксплуатации или последующей обработки изготавливаемого изделия уровень повреждаемости не должен превышать 1, т.е. со < 1.

Третий раздел посвящен теоретическим исследованиям первой операции изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей с толстым дном и тонкой стенкой из трансверсально-изотропного материала через радиальные и конические матрицы в режиме вязкого течения. Процессы изотермической вытяжки рассмотрены для групп материалов, для которых справедливы уравнения энергетической и деформационной теории ползучести и повреждаемости.

Первая операция комбинированной вытяжки обычно осуществляется на матрицах с радиальным и коническим профилем, формоизменение на которых условно разделяется на четыре стадии. В очаге деформации имеет место плоское напряженное (зона I) и плоское деформированное (зона II) состояния заготовки. На первой стадии комбинированной вытяжки осуществляется обычная вытяжка (без утонения) и реализуется плоское напряженное состояние в заготовке. На второй стадии происходит формирование зоны утонения II. Момент совпадения центра закругления пуансона с верхней кромкой калибрующегося пояска матрицы принимается за начало третьей стадии (рис. 1, б). На третьей стадии имеет место процесс собственно комбинированной вытяжки (с наличием двух зон). На четвертой стадии исчезает зона плоского напряженного состояния I и происходит утонение краевой части заготовки. При комбинированной вытяжке один и тот же материал находится в зоне I в условиях плоского напряженного состояния, а в зоне II - в условиях плоского деформированного состояния.

Рассмотрена первая операция изотермической комбинированной вытяжки трансверсально-изотропного материала с коэффициентом анизотропии Я в конической матрице с углом конусности а и степенью деформации = ] - (рис. 1), где «¿1=1/^0 " коэффициент вытяжки; >«¿1 = 51/50 -

коэффициент изменения толщины (утонения); и Щ - радиус по срединной поверхности полуфабриката и начальный радиус заготовки; 5] и 5о - толщина полуфабриката и заготовки соответственно. Деформирование осуществляется в режиме ползучести. В зависимости от температуры и вида материала его поведение может описываться уравнениями состояния кинетической (2) или энергетической (1) теориями ползучести и повреждаемости. Предполагается, что на контактных границах заготовки и рабочего инструмента реализуется закон трения Кулона.

Для анализа процесса комбинированной вытяжки наибольший интерес представляет третья стадия, т.е. деформирование при наличии всех характерных зон и участков.

Р-£+°Р 1+зг|-сте = о; (3)

Рис. 1. Схема к теоретическому анализу первой (а) и третьей (б) стадий первой операции комбинированной вытяжки в конической матрице

Меридиональные ор и окружные од напряжения в зоне плоского напряженного состояния заготовки I определяем путем численного решения приближенных уравнений равновесий на участке 1а

¿ар ( р^ —- + а0 \ + -— ф V ,?ф на участке 16

<Ьр ( сояф с/Л совф+ц^тф

- +ИЛУ+-Г - =0' (4)

с&р да-Бтф т ¿а ф^ а-Бнкр

на участке 1в

па°Р + „ м + РЛ> „ МЯб-о

Р—у— + ори + —г) - ое —;--и

с1р и tga

совместно с уравнением состояния

(1 + + (1 + Л)4 - 2Ясрс0 = |(2 + (6)

при граничных условиях для участка 1а

при Р = Я* = (7)

для участка 16

(5)

при

<р = 0

2(2+ И) 3(1 + Л)

для участка 1в

I ¡2(2+Я)

при р = Л1(ф = ф12) ор=ор

Ф=Ч>12

4Я

(8)

(9)

МС

где р - текущий радиус рассматриваемой точки, > р > ; Я^ - радиус края заготовки в рассматриваемый момент времени; (1д/ - коэффициент трения на контактной поверхности матрицы и прижима; Q- сила прижима; со - величина повреждаемости; - начальная толщина листовой заготовки; где ф - угол, характеризующий положение рассматриваемого сечения заготовки на тороидальной поверхности матрицы; а = Яц / Ямс> ^МС = ^М 5я(Ъ - величина

меридионального напряжения во фланце заготовки (участок 1а), вычисленная

_ 2(2+ Л) при р = /с; I-а.

сопротивление материала деформированию

Р =*ц

при р = Шц \ Ф]2 =я/2-а.

Повреждаемость со определяется по выражениям (1) и (2) в зависимости от того, какая теория ползучести и повреждаемости описывает поведение материала - энергетическая или кинетическая.

При анализе процесса комбинированной вытяжки без прижима в граничном условии (7) необходимо положить £) = 0.

Рассмотрим кинематическое и деформированное состояние материала в зоне плоского напряженного состояния заготовки I Скорости деформации в меридиональном, тангенциальном направлениях и по толщине определяются по выражениям

? !£■ ? * , ■ 5в= > 5г=->

ф р 5

где 5 - текущая толщина заготовки в процессе деформирования.

Используя уравнение несжимаемости и уравнения связи скоростей деформаций и напряжений, найдем

¿Ур,

(10)

-Р=—Р(1 + /); / = -

Рр + Ре

Ф р' сте(1 + Л)-Лар' (П)

Уравнение для определения изменения толщины заготовки запишется

так

еЬ _ ф * Р

(12)

Положение внешнего края Щ в процессе деформации вычисляется из условия постоянства объема заготовки в зависимости от глубины вытяжки (перемещения пуансона).

Рассмотрен вопрос о распределении напряжений и деформаций в зоне плоского деформированного состояния II очага пластической деформации [2, 3]. Схема к теоретическому анализу второй зоны (зоны плоского деформированного состояния II) очага деформации на третьей стадии комбинированной вытяжки через коническую матрицу приведена на рис. 2. Допускается, что на контактных границах заготовки и инструмента реализуется закон трения Кулона

где д/7 - коэффициенты трения на контактных поверхностях пуансона и заготовки, а/с - нормальные напряжения на контактных поверхностях матрицы и пуансона.

Величина радиальной скорости Ур в

зоне утонения (зона II) определяется по выражению

КР =

Рис. 2. Схема к расчету напряженного состояния заготовки в зоне плоского деформированного состояния

(13)

р а

где Ко - скорость перемещения пуансона.

Для определения компонент напряжений в зоне II (радиальных стр и контактных а/с напряжений) и повреждаемости материала со следует решать совместно следующие уравнения

-1/2

°р - °К =

2(Я + 2)

2Я+\ 2 1 „ • 2

-со% а + — к.у вш а

Л + 1 2 **

а„ =

_ аеоУ-ал)т/" /П.

Мп

<оА =

"Р

2(/? + 2)

Д + 1 2

-сое а + -

2Л + 1

2Я7

-зт2а

1 2

и уравнение равновесия (рис. 2)

с!аа

+ + М ) = 0,

ар

(14)

(15)

(16)

(17)

если поведение материала описывается энергетической теорией ползучести и повреждаемости,

при учете граничного условия

при р = р2, ар = стргр=ар|р=л2 +Дор> (18)

где М' = -цм)/tgaL; Аор - приращение напряжения, связанное с изменением направления течения материала при входе в зону утонения II; Рхг -МЮ\ М и С - параметры анизотропии.

В том случае, когда поведение материала подчиняется кинетической теории ползучести и повреждаемости, используются уравнения (14), (16), (17) и вместо уравнения состояния (15) -

сое^е1гепр. (19)

Системы уравнений (14) - (17) или (14), (16) - (17), (19) решаются методом конечно- разностных соотношений вмести с методом итераций.

Изменение направления течения материала при входе и выходе из зоны II учитывается путем коррекции величины радиального напряжения с учетом разрыва касательной составляющей скорости на границе очага деформации по методу баланса мощностей.

Осевое напряжение ах с учетом поворота течения материала на угол а/2 на выходе из очага деформации вычисляется следующим образом

Силу процесса комбинированной вытяжки определяем по формуле:

Р2

Р = ш1хвхах + к\*.пс1п \ \ок\ф. (21)

Р1

На этапе формоизменения приращение времени деформирования определяется так: Л = ф/ Ур.

Четвертая стадия комбинированной вытяжки начинается, когда концевая часть заготовки входит в зону утонения. Этому моменту соответствует максимальная величина нормального напряжения формоизменения на этой стадии. Величина радиального стр и контактного ац напряжений на четвертой стадии комбинированной вытяжки определяются путем решения системы уравнений (14) - (18) или (14), (16) - (17), (19) при учете граничного условия:

при Р = Р2> Стр=оргр=0.

Отметим, что в случае изотропного материала в приведенных выше формулах следует положить Я = 1 и ЯХ2 = 3.

Подобный подход к решению задачи реализован при теоретическом анализе первой операции изотермической комбинированной вытяжки на радиальной матрице цилиндрических деталей из трасверсально-изотропного материала в режиме ползучести [9, 10].

На рис. 3 приведены графические зависимости изменения величины относительной силы Р = Р/(2п/]Х()аео) на первой операции комбинированной вытяжки цилиндрических деталей в конических матрицах от относительной величины перемещения пуансона % = Л/% при различных сочетаниях технологических параметров для алюминиевого сплава АМгб (Г = 450°), поведение которого описывается энергетической теорией ползучести и повреждаемости.

Рис 3. Зависимости изменения величины Р на первой операции вытяжки на конической матрице сплава АМгб от Иц: кривая 1 - т^х = 0,6; кривая 2 = 0,7; кривая 3 - = 0,8;

(К0 =0,02 мм/с; т1{ =0,6; а = 18°; \хм =0,1; ця =0'2)

Анализ результатов расчетов показывает, что при увеличении зазора (в реальных пределах комбинированной вытяжки) возможно перемещение максимума силы с последней стадии (наиболее часто встречаемый случай) на начало третьей (момент совпадения центра закругления пуансона с верхней кромкой рабочего пояска матрицы).

На рис. 4 приведены зависимости изменения относительных максимальных величин сил Р = />/(2л:д|50сте0) и напряжений = выходе из очага деформации от угла конусности матрицы а при фиксированных значениях других параметров. Расчеты выполнены при ^^ = 2\хм = 0,2.

0 5*>

0 50

0 45

040

0 35

1 ___

граоус

Рис. 4. Зависимости изменения Р (а) и сх (б) от а для алюминиевого сплава АМгб (450 °С): кривая 1 - т^ = 0,6; кривая 2 - т^ = 0,7; кривая 3 = 0,8 (Кд = 0,05 мм/с; /71^=0,6)

Установлено существование оптимальных углов конусности матрицы а, соответствующих минимальной величине силы процесса (рис. 4, а). Показано,

что относительная величина осевого напряжения ах растет с увеличением угла конусности матрицы а (рис. 4, б). Относительные величины силы процесса Р и осевого напряжения ах с уменьшением относительного радиуса закругления матрицы Яу возрастает.

Относительные величины сил Р и осевые напряжения ах на выходе из очага пластической деформации с ростом скорости перемещения пуансона К0 резко возрастают. Увеличение коэффициентов вытяжки ти утонения т3\ приводит к уменьшению относительных величин силы Р и осевого напряжения ах на выходе из очага деформации. Установлено, что с ростом коэффициента трения по пуансону ц/7 (при = 0,05) величина относительной силы Р возрастает, а относительное напряжение ах падает.

Предельные возможности первой операции комбинированной вытяжки оценивались по максимальной величине осевого напряжения сх в стенке изделия на выходе из очага деформации, которая не должна превышать определенной величины а*х с учетом скоростного упрочнения (первое условие деформируемости)

и допустимой величиной накопленных микроповреждений (второе условие деформируемости)

0 &епр

если справедлив деформационный критерий разрушения, и в виде

если справедлив энергетический критерий разрушения.

При назначении величин степеней деформации в процессах формоизменения в дальнейшем учитывались рекомендации по допустимой величине накопленных микроповреждений (степени использования запаса пластичности) В.Л. Колмогорова и А.А. Богатова.

Предельные возможности деформирования на первой операции изотермической комбинированной вытяжки определялись на всем протяжении деформирования и устанавливались путем численных расчетов по этим неравенствам.

На рис. 5 и 6 представлены зависимости предельных коэффициентов утонения в зависимости от угла конусности матрицы а и скорости перемещения пуансона К0 для алюминиевого сплава АМгб (Т = 450°). Здесь кривые 1, 2 и 3 соответствуют величинам коэффициентов утонения т^пр, вычисленным

по максимальной величине напряжения в стенке детали на выходе из очага деформации, по допустимой величине накопленных микроповреждений при % = 1 и % = 0,65 соответственно. Положения кривых 1 - 3 определяют возможности

(22)

(24)

деформирования заготовки в зависимости от технических требований на изделие.

т21»р 02

0 I

2 \ Ча.

\ \

\ м.

градус

Рис. 5. Зависимости изменения т^пр

от а для алюминиевого сплава АМгб (К0 = 0,1 мм/с; ц/7 = 2\ам = 0,2; Щ1 =0,7)

Рис. 6. Зависимости изменения т5\пр от Кд для алюминиевого сплава АМгб (%=4; ця =2^ =0,2; >«¿,=0,7)

Анализ графиков и результатов расчета показывает, что предельные возможности формоизменения при комбинированной вытяжке цилиндрических деталей в конических матрицах ограничиваются как первым, так и вторым критериями деформируемости. Установлено, что с уменьшением относительного радиуса закругления матрицы и коэффициента вытяжки , уменьшением угла конусности матрицы а предельный коэффициент вытяжки тпр увеличивается. Рост скорости перемещения пуансона Ко от 0,05 до 0,3 мм/с приводит к увеличению т5\пр более чем на 30 % для алюминиевого сплава АМгб, поведение которого описывается энергетической теорией ползучести и повреждаемости. Увеличение коэффициент а трения на пуансоне ц /у снижается предельное значение коэффициента утонения т3\пр, определенного по максимальной величине осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации.

Установлено, что предельные возможности формоизменения в режиме ползучего течения материала, поведение которого подчиняется кинетической теории ползучести и повреждаемости (титановый сплав ВТ6), не зависят от скорости перемещения пуансона Уд. Характер влияния относительного радиуса закругления матрицы , коэффициента вытяжки т^ и условий трения на контактной поверхности рабочего инструмента {\1ц и |Лду) и заготовки аналогичен установленным закономерностям для алюминиевого сплава АМгб.

Четвертый раздел содержит результаты теоретических исследований последующих операций изотермической комбинированной вытяжки анизотропных заготовок в конических матрицах. Приведены основные уравнения и необходимые соотношения для анализа напряженного и деформированного состояния, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения исследуемой операции изотермической вытяжки.

Последующие операции изотермической комбинированной вытяжки осесиммет-ричных изделий обычно выполняются на конических матрицах по двум вариантам (рис. 7): из полой заготовки с неутоненными стенками (заготовка получена вытяжкой без утонения); из полой заготовки с утоненными стенками (заготовка получена комбинированной вытяжкой, вытяжкой с утонением, ротационной вытяжкой). Особенностью начала процесса комбинированной вытяжки по второму варианту является утонение донной части заготовки, имеющей первоначальную толщину .9о, т.е. преодоление «донного барьера». Его влияние усиливается на последующих операциях, в связи с увеличением разницы в толщине стенки и дна заготовки.

При комбинированной вытяжке на последующих операциях, как на первой операции, очаг деформации характеризуется наличием двух зон: плоского напряженного (1а, 16) и плоского деформированного (II) состояний заготовки (рис. 7).

Установлены закономерности влияния технологических параметров, скорости перемещения пуансона и анизотропии механических свойств материала на напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы и предельные возможности формоизменения. Характер влияния технологических параметров на силовые режимы последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из полой заготовки с неутоненными стенками и из полой заготовки с утоненными стенками идентичен первой операции изотермической комбинированной вытяжки.

В пятом разделе диссертационной работы изложены результаты выполненных экспериментальных исследований изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из высокопрочных материалов в режиме ползучести, а также результаты практической реализации теоретических и экспериментальных исследований.

Экспериментальные работы по комбинированной вытяжке цилиндрических деталей проводились на алюминиевом АМгб и титановом ВТ 14 сплавах. Использовались графито-меловые смазки с добавкой минерального масла. Фиксировалась сила операции при различных скоростях движения пуансона. Для первой операции комбинированной вытяжки использовали листовые заготовки толщиной =5 мм. Температура обработки для заготовок из титанового сплава ВТ14 - 800°С, а для алюминиевого сплава АМгб - 420°С. Сравнение теоретических расчетов и экспериментальных данных по силовым режимам первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей указывает на хорошее их согласование (расхождение не превышает 10 %).

Рис. 7. Схема к теоретическому анализу последующих операций комбинированной вытяжки через коническую матрицу

На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по расчету технологических параметров изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей в режиме ползучести, которые использованы в новом технологическом процессе изготовления цилиндрической заготовки детали «Патрубок». Технологический процесс принят к внедрению в опытном производстве на ОАО «ТНИТИ». Технико-экономическая эффективность описанного процесса связана с сокращением трудоемкости изготовления деталей на 20 % (уменьшение объема механической обработки, устранение сварки), уменьшением металлоемкости заготовок на 10...15 % за счет сокращения величины припусков, повышением качества за счет геометрической точности и формирования волокнистой структуры.

Отдельные результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе на кафедре «Механика пластического формоизменения» Тульского государственного университета.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая важное народнохозяйственное значение и состоящая в интенсификации процессов изотермической комбинированной вытяжки и повышении качества полых цилиндрических изделий с толстым дном и тонкой стенкой путем теоретического обоснования технологических режимов штамповки в режиме вязкого течения анизотропного материала.

В процессе теоретического и экспериментального исследований получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1. Разработаны математические модели первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из транс-версально-изотропного материала в режиме ползучести. Получены основные уравнения и соотношения для анализа первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из трансвер-сально-изотропных листовых материалов через радиальную и коническую матрицы в режиме ползучести. Разработаны алгоритм расчета силовых, деформационных параметров и предельных возможностей формоизменения, а также программное обеспечение для ЭВМ.

2. На основе разработанных математических моделей деформирования выполнены теоретические исследования первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей при вязком течении анизотропного материала. Процессы изотермической комбинированной вытяжки рассмотрены для групп материалов, для которых справедливы уравнения энергетической и кинетической теорий ползучести и повреждаемости.

3. Установлены закономерности изменения напряженного и деформированного состояния заготовки, силовых режимов и предельных возможностей исследуемых технологических процессов комбинированной вытяжки, связанных с максимальной величиной растягивающих напряжений на выходе из очага пластической деформации и накоплением повреждаемости, от анизотропии механических свойств, технологических параметров, угла конусности или радиуса закругления матрицы, скорости перемещения пуансона, условий трения на рабочем инструменте и заготовке.

Показано, что в зависимости от технологических параметров изотермической комбинированной вытяжки возможно перемещение максимума силы с момента совпадения центра закругления пуансона с верхней кромкой рабочего пояска матрицы на четвертую стадию процесса. Относительные величины силы процесса Р и осевого напряжения ах с уменьшением относительного радиуса закругления матрицы возрастает. Установлено существование оптимальных углов конусности матрицы а, соответствующих минимальной величине силы процесса. Относительные величины сил Р и осевые напряжения ах на выходе из очага пластической деформации с ростом скорости перемещения пуансона V,о резко возрастают. Увеличение коэффициентов вытяжки т^ и утонения Шцх приводит к уменьшению относительных величин силы Р и осевого напряжения ах на выходе из очага деформации. Установлено, что с ростом коэффициента трения по пуансону величина относительной силы Р возрастает, а относительное напряжение ах падает.

4 Количественно определены предельные возможности формообразования, связанные с максимальной величиной растягивающих напряжений на выходе из очага пластической деформации (первый критерий) и накоплением повреждаемости (второй критерий), на первой и последующих операциях изотермической комбинированной вытяжки трансверсально-изотропных заготовок. Показано, что предельные возможности формоизменения при комбинированной вытяжке цилиндрических деталей в конических матрицах ограничиваются как первым, так и вторым критериями деформируемости. Установлено, что с уменьшением относительного радиуса закругления матрицы Р^ и коэффициента вытяжки т^, уменьшением угла конусности матрицы а предельный коэффициент вытяжки т5\пр увеличивается. Рост скорости Ц) от 0,05 до 0,3 мм/с приводит к увеличению т3\пр более чем на 30 % для алюминиевого

сплава АМгб. Предельные возможности формоизменения титанового сплава ВТб не зависят от скорости перемещения пуансона К0. Рост коэффициента трения на пуансоне ц/у (при фиксированном коэффициенте трения на матрице цд^) снижается предельное значение коэффициента утонения т^пр.

5. Оценено влияние анизотропии механических свойств на силовые режимы и предельные возможности формообразования_изотермической комбинированной вытяжки. Величина относительной силы Р уменьшается с ростом

коэффициента анизотропии Я и увеличением коэффициента вытяжки пу1. Установлено, что увеличение коэффициента анизотропии Р от 0,2 до 2 приводит к падению величины Р на последующих операциях изотермической комбинированной вытяжки (при = 0,9; <х = 18°) на 20 % и уменьшению предельного коэффициента утонения т$тр на 10%.

6. Проведены экспериментальные работы по исследованиям силовых режимов первой и второй операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из алюминиевого АМгб и титанового ВТ14 сплавов. Сравнение теоретических расчетов и экспериментальных данных по силовым режимам первой и последующих операций изотермической комбинированной

вытяжки цилиндрических деталей указывает на хорошее их согласование (расхождение не превышает 10 %).

7. Применение метода изотермической комбинированной вытяжки в режиме ползучести позволяет получать изделия с повышенными точностными характеристиками по диаметру и толщине с более упрочненной стенкой, а также достигать больших степеней деформации по сравнению с другими видами вытяжки, что значительно сокращает число операций технологического процесса.

8. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по расчету технологических параметров глубокой вытяжки цилиндрических деталей с толстым дном и тонкой стенкой в режиме ползучести, которые использованы при разработке технологического процесса изготовления цилиндрической заготовки детали «Патрубок» из титанового сплава ВТ 14. Отдельные результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Логвинова C.B., Черняев A.B., Митин A.A. Предельные возможности формоизменения на первой операции вытяжки цилиндрических деталей из анизотропного материала в режиме ползучести // Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. - Тула: ТулГУ, 2003. - Часть 2. -С. 210-215.

2. Силовые режимы вытяжки с утонением стенки цилиндрических деталей из анизотропного материала в режиме ползучести / С.П. Яковлев, A.B. Черняев, A.A. Митин, А.И. Агеева // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением. - 2004. - Вып. 1. -С. 49-58.

3. Предельные возможности вытяжки с утонением стенки анизотропного материала в режиме ползучести / С.С. Яковлев, A.B. Черняев, A.A. Митин, А.И. Агеева // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением. - 2004. - Вып. 2. - С. 29 - 38.

4. Митин A.A., Яковлев Б.С. Процессы горячего формообразования высокопрочных материалов // XXX Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. - М.: МАТИ, 2004. - Том 1. - С. 70.

5. Митин A.A. Изотермическая вытяжка анизотропного материала в режиме ползучести // XXXI Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. - М.: МАТИ, 2005. - Том 1. - С. 148149.

6. Тонев Д.А., Митин A.A., Пантелеев С.П. Комбинированная вытяжка цилиндрических изделий из анизотропного материала // XXXI Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. -М.: МАТИ, 2005.-Том 1,-С. 148-149.

Aß

|1 4 2 8 5

I. Силовые режимы первой операции комбинированной вытяжки анизотропного материала через коническую матрицу в режиме ползучести / С.С. Яковлев, О.В. Пилипенко, A.A. Митин, A.B. Черняев // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. - Вып. 1. - С. 69 - 81.

8. Пилипенко О.В., Митин A.A., Нечепуренко Ю.Г. Оценка предельных возможностей формоизменения на первой операции комбинированной вытяжки анизотропного материала через коническую матрицу в режиме ползучести // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. - Вып. 1. - С. 214 -220.

9. Силовые режимы первой операции комбинированной вытяжки анизотропного материала на радиальной матрице в режиме ползучести / С.С. Яковлев, C.B. Логвинова, A.A. Митин, О.В. Пилипенко // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. - 2005. - Вып. 2. - С. 25-36.

10. Предельные возможности формоизменения на первой операции комбинированной вытяжки анизотропного материала через радиальную матрицу в режиме ползучести / О.В. Пилипенко, A.A. Митин, C.B. Логвинова, Ю.Г. Нечепуренко // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. - 2005. - Вып. 2. - С. 212-217.

II. Яковлев С.П., Пилипенко О.В., Митин A.A. Теоретические основы изотермической вытяжки // Современные достижения в теории и технологии пластической обработки металлов: Труды международной научно-технической конференции. - СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2005. - С. 139-143.

12. Митин A.A. Математическая модель последующей операции комбинированной вытяжки в режиме ползучести // XXXII Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. - М.: МАТИ, 2006.-Том 1,-С. 217-218.

13. Логвинова C.B., Митин A.A. Математическая модель первой операции комбинированной вытяжки цилиндрических деталей в режиме ползучести из анизотропного материала // XXXII Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. - М.: МАТИ, 2006. - Том 1. - С. 214-215.

Подписано в печать 18.05.2006.

Формат бумаги 60x84 . Бумага офсетная.

Усл. печ. л. 1,1. Уч.-изд. л. 1,0.

Тираж 100 экз. Заказ II S ■

Тульский государственный университет.

300600, г. Тула, просп. Ленина, 92.

Отпечатано в Издательстве ТулГУ.

300600, г. Тула, ул. Болдина, 151.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Митин, Алексей Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ. 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ШТАМПОВКИ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ.

1.1. Современное состояние теории изотермического формоизменения высокопрочных сплавов.

1.2. Вытяжка цилиндрических деталей.

1.3. Анизотропия механических свойств листовых материалов и её влияние на процессы формообразования при различных температур-но-скоростных режимах деформирования.

Введение 2006 год, диссертация по обработке конструкционных материалов в машиностроении, Митин, Алексей Алексеевич

В настоящее время перед машиностроением стоит необходимость повышения эффективности производства и качества получаемых изделий. В различных отраслях машиностроения широкое распространение нашли цилиндрические изделия с толстым дном и тонкой стенкой, изготавливаемые методами обработки металлов давлением.

Технологические процессы вытяжки без утонения и с утонением стенки, а также операции выдавливания позволяют получить изделия высокого качества. Их использование в некоторых случаях ограничивается технологическими или экономическими причинами. Интенсификация процесса глубокой вытяжки может быть достигнута применением комбинированной вытяжки. Процесс комбинированной вытяжки характеризуется одновременным изменением диаметра вытягиваемой заготовки и толщины стенки. Этот метод позволяет получать изделия с повышенными точностными характеристиками, более упрочненной стенкой, достигать больших степеней деформации по сравнению с упомянутыми методами вытяжки, что позволяет значительно сократить число операций технологического процесса. Наибольший эффект от комбинированной вытяжки можно получить, если конструкция изделия учитывает особенности и возможности этой операции.

Работа выполнена в соответствии с грантами Президента РФ на поддержку ведущих научных школ на выполнение научных исследований (гранты № НШ-1456.2003.8 и № НШ-4190.2006.8), грантом РФФИ № 04-01-00378 «Теория формоизменения мембран и тонколистовых заготовок из анизотропного труднодеформируемого материала в условиях кратковременной ползучести» (2004-2006 гг.) и научно-технической программой Министерства образования и науки Российской Федерации «Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 гг.)» (проект № РНП 2.1.2.8355 «Создание научных основ формирования свойств изделий общего и специального назначения методами комбинированного термопластического деформирования материалов»).

Автор защищает математические модели первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки через конические и радиальные матрицы цилиндрических деталей с толстым дном и тонкой стенкой из анизотропных материалов в режиме ползучести; результаты теоретических исследований первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из анизотропного листового материала при ползучести; установленные зависимости влияния технологических параметров, различных путей нагружения во времени, анизотропии механических свойств материала заготовки (коэффициентов нормальной анизотропии) на напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы и предельные возможности деформирования, связанные с максимальной величиной растягивающих напряжений на выходе из очага пластической деформации и накоплением повреждаемости, исследуемых процессов изотермической вытяжки; результаты экспериментальных исследований процессов изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей; разработанные рекомендации по проектированию технологических процессов и новые технологические процессы изготовления цилиндрических деталей с толстым дном и тонкой стенкой из высокопрочных алюминиевых и титановых сплавов.

Научная новизна:

Установлены закономерности изменения напряженного и деформированного состояния заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения от технологических параметров, скорости перемещения пуансона и анизотропии механических свойств материала заготовки на основе разработанных математических моделей первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из трансверсально-изотропного материала в режиме ползучести.

Достоверность результатов обеспечена обоснованным использованием теоретических зависимостей, допущений и ограничений, корректностью постановки задач, применением известных математических методов и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов теоретических исследований с экспериментальными данными, полученными как лично автором, так и другими исследователями, а также использованием результатов работы в промышленности.

Реализация работы. Разработаны технологические процессы изготовления цилиндрических деталей с высокими эксплуатационными характеристиками. Технологические процессы приняты к внедрению в опытном производстве на ОАО «ТНИТИ» (г. Тула). Технико-экономическая эффективность предложенных технологических процессов связана с сокращением трудоемкости изготовления деталей на 20 % (уменьшение объема механической обработки, устранение сварки), уменьшением металлоемкости заготовок на 10.15 % за счет сокращения величины припусков, повышением качества за счет геометрической точности.

Отдельные результаты исследований использованы в учебном процессе при подготовке бакалавров по направлению 150400 «Технологические машины и оборудование» и инженеров, обучающихся по направлению

150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности

150201 «Машины и технология обработки металлов давлением» и включены в разделы лекционных курсов «Основы теории пластичности и ползучести», «Штамповка анизотропных материалов» и «Механика процессов пластического формоизменения», а также использованы в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на международных молодежных научных конференциях XXX - XXXII «Гагаринские чтения» (2004-2006 гг.), на международной научно-технической конференции «Механика пластического формоизменения. Технологии и оборудование обработки материалов давлением» (г. Тула: ТулГУ, 2004 г.); на международной научно-технической конференции «Современные достижения в теории и технологии пластической обработки металлов» (г. Санкт Петербург, 2005 г.), а также на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета (2002-2006 гг.).

Заключение диссертация на тему "Изотермическая комбинированная вытяжка высокопрочных анизотропных материалов в режиме ползучести"

5.5. Основные результаты и выводы

1. Выполнены экспериментальные работы по исследованиям силовых режимов первой и второй операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из алюминиевого АМгб и титанового ВТ 14 сплавов. Сравнение теоретических расчетов и экспериментальных данных по силовым режимам первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей указывает на хорошее их согласование (расхождение не превышает 10 %).

2. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по расчету технологических параметров глубокой вытяжки цилиндрических деталей с толстым дном и тонкой стенкой в режиме ползучести, которые использованы при разработке нового технологического процесса изготовления цилиндрической заготовки детали «Патрубок» из титанового сплава ВТ14.

3. Материалы диссертационной работы использованы в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов, а также в ряде лекционных курсах при подготовке бакалавров направления 150400 «Технологические машины и оборудование» и студентов, обучающихся по направлению 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая важное народнохозяйственное значение и состоящая в интенсификации процессов изотермической комбинированной вытяжки и повышение качества полых цилиндрических изделий с толстым дном и тонкой стенкой путем теоретического обоснования технологических режимов штамповки в режиме вязкого течения анизотропного материала.

1. Разработаны математические модели первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из трансверсально-изотропного материала в режиме ползучести.

2. Получены основные уравнения и соотношения для анализа первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из трансверсально-изотропных листовых материалов через радиальную и коническую матрицы в режиме ползучести. Разработаны алгоритм расчета силовых, деформационных параметров и предельных возможностей формоизменения, а также программное обеспечение для ЭВМ.

3. На основе разработанных математических моделей деформирования выполнены теоретические исследования первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей при вязком течении анизотропного материала. Процессы изотермической комбинированной вытяжки рассмотрены для групп материалов, для которых справедливы уравнения энергетической и кинетической теорий ползучести и повреждаемости.

4. Установлены закономерности изменения напряженного и деформированного состояния заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения исследуемых технологических процессов комбинированной вытяжки, связанных с максимальной величиной растягивающих напряжений на выходе из очага пластической деформации и накоплением повреждаемости, от анизотропии механических свойств, технологических параметров, угла конусности или радиуса закругления матрицы, скорости перемещения пуансона, условий трения на рабочем инструменте и заготовке.

5. Показано, что в зависимости от технологических параметров изотермической комбинированной вытяжки возможно перемещение максимума силы с момента совпадения центра закругления пуансона с верхней кромкой рабочего пояска матрицы на четвертую стадию процесса.

Относительные величины силы процесса Р и осевого напряжения ох с уменьшением относительного радиуса закругления матрицы Rм возрастает. Установлено существование оптимальных углов конусности матрицы а, соответствующих минимальной величине силы процесса. Относительные величины сил Р и осевые напряжения ах на выходе из очага пластической деформации с ростом скорости перемещения пуансона Vq резко возрастают.

Увеличение коэффициентов вытяжки md\ и утонения msi приводит к уменьшению относительных величин силы Р и осевого напряжения ох на выходе из очага деформации. Установлено, что с ростом коэффициента трения по пуансону цц (при Цд/ = 0,05 ) величина относительной силы Р возрастает, а относительное напряжение ох падает. Характер влияния коэффициентов вытяжки тд\ и утонения ms\, угла конусности матрицы а или относительного радиуса закругления матрицы Rм, условий трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки на напряженное и деформированное состояния, силовые режимы первой операции комбинированной вытяжки в радиальных и конических матрицах аналогичен как для материалов, подчиняющихся энергетической, так и кинетической теориям ползучести и повреждаемости.

Анализ последующих операций изотермической комбинированной вытяжки показал, что с уменьшением суммарного коэффициента утонения на предыдущих операциях ms относительная величина силы Р интенсивно возрастает. Характер влияния технологических параметров на силовые режимы последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из полой заготовки с неутоненными стенками и из полой заготовки с утоненными стенками идентичен первой операции изотермической комбинированной вытяжки.

6. Количественно определены предельные возможности формообразования, связанные с максимальной величиной растягивающих напряжений на выходе из очага пластической деформации (первый критерий) и накоплением повреждаемости (второй критерий), на первой и последующих операциях изотермической комбинированной вытяжки трансверсально-изотропных заготовок.

Показано, что предельные возможности формоизменения при комбинированной вытяжке цилиндрических деталей в конических матрицах ограничиваются как первым, так и вторым критериями деформируемости. Это зависит от анизотропии механических свойств материала заготовки, технологических параметров, геометрии матрицы и условий трения на контактных поверхностях инструмента. Установлено, что предельные возможности деформирования на первой операции комбинированной вытяжки алюминиевого сплава АМгб при угле конусности матрицы а = 20°, коэффициенте вытяжки тд\= 0,7 и соотношении коэффициентов трения на контактной поверхности рабочего инструмента и заготовки 2,0 > \ijj > 1 ограничиваются первым условием деформируемости, при \хц / > 2,0 - допустимой величиной накопленных микроповреждений.

Установлено, что с уменьшением относительного радиуса закругления матрицы Rm и коэффициента вытяжки уменьшением угла конусности матрицы а предельный коэффициент утонения ms\np увеличивается. Скорость перемещения пуансона Vq оказывает существенное влияние на предельные возможности деформирования. Рост скорости Vq от 0,05 до 0,3 мм/с приводит к увеличению ms\np более чем на 30 % для алюминиевого сплава

АМгб, поведение которого описывается энергетической теорией ползучести и повреждаемости. Увеличение скорости перемещения пуансона Vq от 0,05 до 0,3 мм/с на последующих операциях изотермической вытяжки приводит к росту msinp более чем на 25 %.

Изменение условий трения на контактной поверхности матрицы и пуансона оказывает существенное влияние на предельные коэффициенты утонения ms\np, определенные по максимальной величине осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации. Рост коэффициента трения на пуансоне \ijj (при фиксированном коэффициенте трения на матрице снижает предельное значение коэффициента утонения ms\np.

Установлено, что предельные возможности формоизменения в режиме ползучего течения материала, поведение которого подчиняется кинетической теории ползучести и повреждаемости (титановый сплав ВТ6), не зависят от скорости перемещения пуансона Vq. Характер влияния относительного радиуса закругления матрицы Rj^, коэффициента вытяжки md\ и условий трения на контактной поверхности рабочего инструмента (\ijj и цм ) и заготовки аналогичен установленным закономерностям для алюминиевого сплава АМгб.

7. Оценено влияние анизотропии механических свойств на силовые режимы и предельные возможности формообразования изотермической комбинированной вытяжки. Величина относительной силы Р уменьшается с ростом коэффициента анизотропии R и увеличением коэффициента вытяжки mdi•

Установлено, что увеличение коэффициента анизотропии R от 0,2 до 2 приводит к падению величины Р (при msi= 0,9; а = 18°) на 20 %. Изменение коэффициента нормальной анизотропии R от 0,2 до 2 на последующих операциях изотермической комбинированной вытяжки приводит к уменьшению предельного коэффициента утонения msinp приблизительно на 10 %.

7. Проведены экспериментальные работы по исследованиям силовых режимов первой и второй операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из алюминиевого АМгб и титанового ВТ 14 сплавов. Сравнение теоретических расчетов и экспериментальных данных по силовым режимам первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей указывает на хорошее их согласование (расхождение не превышает 10 %).

8. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по расчету технологических параметров глубокой вытяжки цилиндрических деталей с толстым дном и тонкой стенкой в режиме ползучести, которые использованы при разработке нового технологического процесса изготовления цилиндрической заготовки детали «Патрубок» из титанового сплава ВТ 14. Отдельные результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе.

Библиография Митин, Алексей Алексеевич, диссертация по теме Технологии и машины обработки давлением

1. Аверкиев А.Ю. Методы оценки штампуемости листового металла. -М.: Машиностроение, 1985. 176 с.

2. Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология холодной штамповки: Учебн. для вузов. М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.

3. Аминов О.В., Лазаренко Э.С., Романов К.И. Двухкулачковый пла-стомер для растяжения образцов материала с постоянной скоростью деформации в условиях сверхпластичности // Заводская лаборатория. 1999. - Т. 65. - № 5. - С. 46-52.

4. Аминов О.В., Романов К.И. Ползучесть кольцевой пластинки в условиях больших деформаций // Вестник МГТУ. Машиностроение. 1999-№2.-С. 104-114.

5. Арышенский Ю.М., Гречников Ф.В. Теория и расчеты пластического формоизменения анизотропных материалов. М.: Металлургия, 1990. -304 с.

6. Ашкенази Е.К. Анизотропия машиностроительных материалов. -Л.: Машиностроение, 1969. 112 с.

7. Базык А.С., Тихонов А.С. Применение эффекта сверхпластичности в современной металлообработке. М.: НИИМАШ, 1977. - 64 с.

8. Бастуй В.Н. К условию пластичности анизотропных тел // Прикладная механика / АН УССР. Ин-т механика. Киев: Наукова думка. - 1977. - №1. - С. 104-109.

9. Баудер У. Глубокая вытяжка пустотелых изделий из толстых листов // Проблемы современной металлургии: Сборник сокращенных переводов и обзоров иностранной периодической литературы. М.: Иностранная литература. - 1952. - №2. - С. 93 - 110.

10. Бебрис А.А. Устойчивость заготовки в формообразующих операциях листовой штамповки. Рига: Зинатие, 1978. - 125с.

11. Богатов А.А. Механические свойства и модели разрушения металлов: Учебное пособие для вузов. Екатеренбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2002.-329 с.

12. Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. М.: Металлургия, 1984. - 144 с.

13. Валиев С.А. Комбинированная глубокая вытяжка листовых материалов. М.: Машиностроение, 1973. - 176 с.

14. Васин Р.А., Еникеев Ф.У. Введение в механику сверхпластичности: В 2-х ч. Часть I. - Уфа: Гилем, 1998. - 280 с.

15. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. М.: Металлургия, 1984. - 280 с.

16. By Э.М. Феноменологические критерии разрушения анизотропии сред // Механика композиционных материалов / Пер. с англ. М.: Мир, 1978. - С.401-491.

17. Вытяжка с утонением стенки / И.П. Ренне, В.Н. Рогожин, В.П. Кузнецов и др. Тула: ТПИ, 1970. - 141 с.

18. Головлев В.Д. Расчет процессов листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1974. - 136 с.

19. Горбунов М.Н. Технология заготовительных штамповочных работ в производстве летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1970. - 351 с.

20. Гречников Ф.В. Деформирование анизотропных материалов М.: Машиностроение, 1998. - 446 с.

21. Грешнов В.М., Лавриненко Ю.А., Напалков А.В. Инженерная физическая модель пластически деформируемых металлов (скалярное соотношение) // Кузнечно-штамповочное производство. 1998. - №5. - С. 3-6.

22. Григорьев А.С. О теории и задачах равновесия оболочек при больших деформациях // Известия АН СССР. Механика твердого тела. 1970. -№1. - С. 163-168.

23. Громов Н.П. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1978.-360 с.

24. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов. М.: Металлургия, I960.- Т. 1.- 376 е., Т. 2.- 416 е., Т. 3.- 306 с.

25. Гун Г.Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1983. - 352 с.

26. Дель Г.Д. Технологическая механика. М.: Машиностроение, 1978. -174 с.

27. Джонсон А. Ползучесть металлов при сложном напряженном состоянии // Механика. Сборник переводов. 1962. - № 4. - С. 91-145.

28. Джонсон У., Меллор П. Теория пластичности для инженеров. М.: Машиностроение, 1979. - 567 с.

29. Дзугутов М.Я. Напряжение и разрывы при обработке металлов давлением. М.: Металлургия, 1974. - 280 с.

30. Дзугутов М.Я. Пластическая деформация высоколегированных сталей и сплавов. М.: Металлургия, 1977. - 480 с.

31. Еникеев Ф.У. Определение параметров сигмоидальной кривой сверхпластичности // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2001. - № 4. - С. 18 - 22.

32. Ершов В.И., Глазков В.И., Каширин М.Ф. Совершенствование формоизменяющих операций листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1990.-311 с.

33. Жарков В.А. Методика разработки технологических процессов вытяжки с учетом анизотропии листовых материалов // Кузнечно-штамповочное производство. 1994. - №10. - С. 5 - 9.

34. Закономерности ползучести и длительной прочности: Справочник / Под общ. ред. С.А. Шестерикова. -М.: Машиностроение, 1983. 101 с.

35. Зубцов М.Е. Листовая штамповка. Л.: Машиностроение, 1980.432 с.

36. Изотермическая штамповка листовых анизотропных материалов / С.П. Яковлев, Я.А. Соболев, С.С. Яковлев, Д.А. Чупраков // Кузнечно-штамповочное производство. 1999. - № 12. - С. 9 - 13.

37. Изотермическое деформирование высокопрочных анизотропных металлов / С.П. Яковлев, В.Н. Чудин, С.С. Яковлев, Я.А. Соболев. М: Машиностроение-!, Изд-во ТулГУ, 2004. - 427 с.

38. Изотермическое деформирование металлов / С.З. Фиглин, В.В. Бойцов, Ю.Г. Калпин, Ю.И. Каплин. М.: Машиностроение, 1978. - 239 с.

39. Ильюшин А.А. Пластичность. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 207 с.

40. Качанов Л.М. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969.420с.

41. Качанов Л.М. Теория ползучести. М.: Физматгиз, 1960. - 456 с.

42. Ковка и штамповка. Справочник в 4-х т. // Ред. совет: Е.И. Семенов и др. Т.2. Горячая штамповка // Под ред. Е.И. Семенова, - М.: Машиностроение, 1986. - 592 с.

43. Ковка и штамповка. Справочник в 4-х т. Н Ред. совет: Е.И. Семенов и др. Т. 4. Листовая штамповка / Под ред. А.Д. Матвеева. - М.: Машиностроение, 1987. - 544 с.

44. Колесников Н.П. Зависимость штампуемости стали от анизотропии при вытяжке деталей сложной формы // Кузнечно-штамповочное производство. 1962.-№ 8. - С. 18-19.

45. Колесников Н.П. Расчет напряженно-деформированного состояния при вытяжке с учетом анизотропии // Кузнечно-штамповочное производство. 1963,-№9.- С. 15-19.

46. Колмогоров B.JI. Механика обработки металлов давлением. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 2001.-836 с.

47. Колмогоров B.JI. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. - 688 с.

48. Колмогоров В.Л., Мигачев Б.А., Бурдуковский В.Г. Феноменологическая модель накопления повреждений и разрушения при различных условиях нагружения. Екатеринбург: УрО РАН, 1994. - 104 с.

49. Коновалов А.В. Моделирование больших высокотемпературных пластических деформаций // Кузнечно-штамповочное производство: перспективы и развитие (сб. научных трудов). Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГ-ТУ-УПИ», 2005. - С. 39-50.

50. Кратковременная ползучесть сплава Д16 при больших деформациях / В.Н. Бойков, Э.С. Лазаренко и др. // Известия вузов. Машиностроение. -1971.-№4.-С. 34-37.

51. Кроха В.А. Упрочнение металлов при холодной пластической деформации: Справочник. М.: Машиностроение, 1980. - 157 с.

52. Кудрявцев И.П. Текстуры в металлах и сплавах. М.: Металлургия, 1965.-292 с.

53. Кузин В.Ф. Влияние анизотропии на разностенность при вытяжке с утонением стенки // Обработка металлов давлением. Тула: ТПИ, 1971. - С. 171 - 176.

54. Лазаренко Э.С., Малинин Н.Н., Романов К.И. Диаграммы растяжения в условиях горячего формоизменения металлов // Расчет на прочность. -1983.-Вып. 24.-С. 95-101.

55. Лазаренко Э.С., Малинин Н.Н., Романов К.И. Кратковременная ползучесть и разрушение алюминиевых и магниевых сплавов. Сообщение I // Известия вузов. Машиностроение. 1982. - №3. - С. 25-28.

56. Лазаренко Э.С., Малинин Н.Н., Романов К.И. Кратковременная ползучесть и разрушение алюминиевых и магниевых сплавов. Сообщение II // Известия вузов. Машиностроение. 1982. - №7. - С. 19-23.

57. Листовая штамповка: Расчет технологических параметров: Справочник / В.И. Ершов, О.В. Попов, А.С. Чумадин и др. М.: Изд-во МАИ, 1999.-516 с.

58. Логвинова С.В., Яковлев С.П., Черняев А.В. Моделирование последующих операций изотермической вытяжки цилиндрических деталей из анизотропного материала в режиме ползучести // Технология и машины обработки давлением. Челябинск: ЮУГУ. - 2003. - С. 34-40.

59. Малинин Н.Н. Ползучесть в обработке металлов. М.: Машиностроение, 1986. - 216 с.

60. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение. - 1975. - 400 с.

61. Малинин Н.Н. Технологические задачи пластичности и ползучести. М.: Высшая школа, 1979 - 119 с.

62. Малоотходная, ресурсосберегающая технология штамповки / Под ред. В.А. Андрейченко, Л.Г. Юдина, С.П. Яковлева. Кишинев: Universitas, 1993.-238 с.

63. Механика процессов изотермического формоизменения элементов многослойных листовых конструкций / С.П. Яковлев, С.С. Яковлев, В.Н. Чу-дин, Я.А. Соболев Тула: ТулГУ, 2001. - 254 с.

64. Микляев П.Г., Фридман Я.Б. Анизотропия механических свойств металлов. М.: Металлургия, 1986. - 224 с.

65. Митин А.А. Изотермическая вытяжка анизотропного материала в режиме ползучести // XXXI Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. М.: МАТИ, 2005. - Том 1. - С. 148-149.

66. Митин А.А. Математическая модель последующей операции комбинированной вытяжки в режиме ползучести // XXXII Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. М.: МАТИ, 2006. - Том 1. - С. 217-218.

67. Митин А.А., Яковлев Б.С. Процессы горячего формообразования высокопрочных материалов // XXX Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. М.: МАТИ, 2004. -Том 1.-С. 70.

68. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. Пер. с англ. -М.: Мир, 1969. 863 с.

69. Нечепуренко Ю.Г. Перспективные технологии изготовления цилиндрических изделий. Тула: ТулГУ, 2001. - 263 с.

70. Нечепуренко Ю.Г., Яковлев С.П., Яковлев С.С. Глубокая вытяжка цилиндрических изделий из анизотропного материала. Тула: ТулГУ, 2000. -195 с.

71. Никольский Л.А., Фиглин С.З., Бойцов В.В. Горячая штамповка и прессование титановых сплавов. М.: Машиностроение, 1975. - 285.

72. Овчинников А.Г. Основы теории штамповки выдавливанием на прессах. М.: Машиностроение, 1983. - 200 с'.

73. Овчинников А.Г., Жарков В.А. Исследование влияния анизотропии на вытяжку листового металла // Известия вузов. Машиностроение. 1979. -№ 8. - С. 94 - 98.

74. Огородников В.А. Оценка деформируемости металлов при обработке давлением. Киев: Вища школа, 1983. - 175 с.

75. Панченко Е.В., Селедкин Е.М. Пневмоформовка листовых заготовок в режиме сверхпластичности. Тула: Изд-во ТулГУ, 2004. - 304 с.

76. Пластичность и разрушение / B.JI. Колмогоров, А.А. Богатов, Б.А. Мигачев и др.; Под ред. B.JI. Колмогорова. М.: Металлургия, 1977. - 336 с.

77. Полухин П.И., Гун Г.Я., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1976. - 267 с.

78. Поляков Ю.Л. Листовая штамповка легированных сплавов. М.: Машиностроение, 1980. - 96 с.

79. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1968. - 283 с.

80. Попов Е.А., Ковалев В.Г., Шубин И.Н. Технология и автоматизация листовой штамповки. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 480 с.

81. Предельные возможности формоизменения при изотермическом деформировании трехслойных листовых конструкций / С.С. Яковлев, Д.А. Чупраков, Я.А. Соболев, А.А. Митин // Известия ТулГУ. Серия Машиностроение. Выпуск 7. - Тула: ТулГУ, 2002. - С. 103-108.

82. Применение теории ползучести при обработке металлов давлением. / А.А. Поздеев, В.И. Тарновский, В.И. Еремеев. М.: Металлургия, 1973. -192 с.

83. Прогрессивные технологические процессы холодной штамповки / Ф.В. Гречников, A.M. Дмитриев, В.Д. Кухарь и др. / Под ред. А.Г. Овчинникова. М.: Машиностроение, 1985. - 184 с.

84. Пэжина П. Основные вопросы вязко-пластичности. М.: Мир, 1968. - 176 с.

85. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979.-744 с.

86. Работнов Ю.Н., Милейко С.Т. Кратковременная ползучесть. М.: Наука, 1970.-224 с.

87. Ренне И.П., Панченко Е.В. Определение параметров уравнения сверхпластического состояния листовых материалов из опыта на двухосное растяжение // Проблемы прочности. 1978. - № 8. - С. 31-35.

88. Ресурс пластичности при вытяжке с утонением / Л.Е. Басовский, В.П. Кузнецов, И.П. Ренне и др. // Кузнечно-штамповочное производство. -1977.-№8.-С. 27-30.

89. Романов К.И. Механика горячего формоизменения металлов. М.: Машиностроение, 1993. - 240 с.

90. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение, 1979. - 520 с.

91. Рузанов Ф.И. Локальная устойчивость процесса деформации орто-тропного листового металла в условиях сложного нагружения // Машиноведение / АН СССР. 1979. - №4. - С. 90 - 95.

92. Рузанов Ф.И. Определение критических деформаций при формообразовании детали из анизотропного листового металла // Машиноведение. 1974.-№2.-С. 103 - 107.

93. Сегал В.М. Технологические задачи теории пластичности. -Минск: Наука и техника, 1977. 256 с.

94. Селедкин Е.М., Гвоздев А.Е. Математическое моделирование процессов формоизменения заготовок. М.: Академия проблем качества; ТулГУ, 1998. - 225 с.

95. Семенов Е.И. Технология и оборудование ковки и горячей штамповка. М.: Машиностроение, 1999. - 384 с.

96. Смирнов B.C. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1973. - 496 с.

97. Смирнов О.М. Обработка металлов давлением в состоянии сверхпластичности. М.: Машиностроение, 1979. - 118 с.

98. Смирнов-Аляев Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. JL: Машиностроение, 1978. - 368 с.

99. Соколов Л.Д., Скуднов В.А. Закономерности пластичности металлов. М.: ООНТИВИЛС - 1980. - 130 с.

100. Соколовский В.В. Теория пластичности. М.: Высшая школа, 1969.-608 с.

101. Сопротивление деформации и пластичность стали при высоких температурах / И.Я. Тарновский, А.А. Поздеев, B.C. Баакашвили и другие. -Тбилиси: Сабчота Сакартвело, 1970. 224 с.

102. Соснин О.В. Анизотропная ползучесть упрочняющихся материалов // Инженерный журнал. Механика твердого тела. 1968. - № 4. - С. 143146.

103. Соснин О.В. Об анизотропной ползучести материалов // Журнал прикладной механики и технической физики. 1965. - № 6. - С. 99-104.

104. Соснин О.В. Энергетический вариант теории ползучести и длительной прочности. Сообщение 1. Ползучесть и разрушение неупрочняю-щихся материалов // Проблемы прочности. 1973. - № 5. - С. 45-49.

105. Специальные технологические процессы и оборудование обработки давлением / В.А. Голенков, A.M. Дмитриев, С.П. Яковлев, С.С. Яковлев и др. / Под ред. В.А. Голенкова, A.M. Дмитриева М.: Машиностроение, 2004. - 464 с.

106. Степанский Л.Г. Расчеты процессов обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1979. - 215 с.

107. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1977. - 423 с.

108. Теория и технология изотермической штамповки труднодеформи-руемых и малопластичных сплавов / С.П. Яковлев, В.Н. Чудин, С.С. Яковлев, В.А. Андрейченко. Тула: ТулГУ, 2000.- 220 с.

109. Теория обработки металлов давлением / И.Я. Тарновский, А.А. Поздеев, О. А. Ганаго и др. М.: Металлургия, 1963. - 672 с.

110. Теория пластических деформаций металлов / Е.П. Унксов, У. Джонсон, B.JI. Колмогоров и др. / Под ред. Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова.- М.: Машиностроение, 1983. 598 с.

111. Томленов А.Д. Механика процессов обработки металлов давлением. М.: Машгиз, 1963. - 112 с.

112. Томленов А.Д. Теория пластического деформирования металлов. -М.: Металлургия, 1972. 408 с.

113. Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов. М.: Машиностроение, 1968. - 504 с.

114. Тонев Д.А., Митин А.А., Пантелеев С.П. Комбинированная вытяжка цилиндрических изделий из анизотропного материала // XXXI Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. М.: МАТИ, 2005. - Том 1. - С. 148-149.

115. Трунин И.И. Критерий прочности в условиях ползучести при сложном напряженном состоянии // Прикладная механика. Киев: АН УССР.- Т.1. Вып.7. - 1965.-С. 77-83.

116. Унксов Е.П. Инженерная теория пластичности. М.: Машгиз, 1959.-328 с.

117. Ханин А.И. Кратковременная ползучесть сверхпластичных сплавов. Латунь Л63 // Известия вузов. Машиностроение. 1987. - № 8. - С. 12-16.

118. Хван Д.В. Технологические испытания металлов. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1992. - 152 с.

119. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: ГИТТЛ, 1956.- 408 с.

120. Цой Д.Н. Волочение тонкостенной трубы через коническую матрицу // Известия АН СССР. Механика твердого тела. 1987. - № 4. - С. 182 -184.

121. Цой Д.Н. Предельная степень вытяжки анизотропной листовой заготовки // Известия вузов. Машиностроение. 1986. - № 4. - С. 121 - 124.

122. Чумаченко Е.Н., Смирнов О.М., Цепин М.А. Сверхпластичность: материалы, теория, технологии / Предисл. Г.Г. Малинецкого. М.: КомКни-га, 2005.-320 с.

123. Шляхин А.Н. Оценка надежности технологических переходов глубокой вытяжки осесимметричных цилиндрических деталей без утонения // Вестник машиностроения. 1995. - №4. - С. 33 - 36.

124. Шляхин А.Н. Прогнозирование разрушения материала при вытяжке цилиндрических деталей без утонения // Вестник машиностроения -1995.-№5.- С. 35 -37.

125. Шляхин А.Н. Расчет напряжений в опасном сечении при вытяжке без утонения цилиндрических деталей // Кузнечно-штамповочное производство. 1995. - №6. - С. 8 - 11.

126. Шофман JI.A. Теория и расчеты процессов холодной штамповки. -М.: Машиностроение, 1964. 365 с.

127. Яковлев С.П., Кухарь В.Д. Штамповка анизотропных заготовок. -М.: Машиностроение, 1986. 136 с.

128. Яковлев С.П., Чудин В.Н. Вытяжка релаксирующего листового анизотропного металла//Машиноведение. 1983. - № 5. - С. 116-118.

129. Яковлев С.П., Чудин В.Н. Энергетическая оценка усилий вытяжки, обжима и раздачи с нагревом // Известия ВУЗов. Машиностроение. №9. - 1982. - С. 132-135.

130. Яковлев С.П., Чудин В.Н., Купор Н.В. Учет вязких свойств металла при изотермической штамповке. Тула: ТПИ, 1986. - 88 с.

131. Яковлев С.П., Яковлев С.С., Андрейченко В.А. Обработка давлением анизотропных материалов. Кишинев: Квант. - 1997. - 332 с.

132. Яковлев С.С. Деформирование анизотропного листового материала в условиях кратковременной ползучести // Вести АН Белоруссии. Минск, 1994. -№3.- С. 32-39.

133. Яковлев С.С., Логвинова С.В., Черняев А.В. Вытяжка анизотропного материала в радиальную матрицу в режиме ползучести // Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. Тула: ТулГУ, 2002.-Часть 1.-С. 152-161.

134. Baltov A., Savchuk A. A Rule of Anisotropik Harolening // Acta Mechanica. 1965. - Vol.1. - № 2. - P. 81-92.

135. Bartle P.M. Diffusion Bonding: a look at the future // Weld. 11. -1975. - P. 799-804.

136. Bhattacharyya D., Moltchaniwskyi G. Measvrement of Anisotropy by the Ring Compression Test // J.Mech. Work. Technol. 1986. - 13. - №3. - P. 325330.

137. Cornfield G.C., Johnson R.H. The Forming of Superplastic Sheet Metal // Int. J. Mech. Sci. 1970. - vol.12. - P. 479-490.

138. Dunford D.V., Partridge P.G. Superplasticity in Aerospace // Aluminum. Cranfield. 1985. - P.257.

139. Holt D.L. An analysis of the building of a superplastic shirt by lateral pressure // International Journal of Mechanical Sciences, 1970, Vol. 12. P. 491497.

140. Jovane F. An approximate analysis of the superplastic forming of a thin circular diaphragm: theory and experiments. // International Journal of Mechanical Sciences, 1968, Vol. 10, № 5. P. 403-427.

141. Wu M.C., Yeh W.C. Some Considerations in the Endochronic Description of Anisotropic Hardening // Acta. Mech. 1987. - 69. - №1. - P.59-76.of Anisotropic Hardening // Acta. Mech. - 1987. - 69. - №1. - P.59-76.

142. Zharkov V.A. Theory and Practice of Deep Drawing. London: Mechanical Engineering Publications Limited, 1995. - 601 p.1. УТВЕРЖДАЮ»1. Генеральный директор

143. У^^осяедЖ^АО «ТНИТИ» ШШШЫШ.I— Э.С.ДубровскийхФШШШР!марта 2006 г.1. АКТоб использовании результатов научно-исследовательской работы

144. ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

145. Исследование процесса комбинированной вытяжки анизотропного материала в режиме ползучести1. Program Test;

146. Uses Crt, Hot, Work, Io, NewPosl; Begin InitData;1. RazMode:= Omega {Sigma};1. (RazMode = Sigma) Or (RazMode = Lokaliz) Then m:= 0; SeeAlIProcess:= True;

147. Assign(Out,'out.txt'); Rewrite(Out);1. Case Draw Of1. DrKomb: Case Swage Of

148. Kon: DrawingKombKon; Rad: DrawingKombRad;1. End;

149. DrPoslKomb: DrawingPoslKombNew;1. End;1. Close(Out);1.Razr = True Then

150. Writeln(' Разрушение1) Else Begin Writeln(' Готово');

151. Writeln(' Результаты в файлах : out.txt');1. Writeln(' strength.txt');1. End; Ch:= ReadKey; End.1. Unit Work; Interface

152. Uses Hot, 10, Volumes, Volposl;

153. Var KeeperEpsecp, KeeperKsiecp, KeeperOmegal: Real;1. Procedure Zonala;1. Procedure Zonalb;1. Procedure Zonalv;1. Procedure Zona2;1. Procedure DrawingKombRad;1. Procedure DrawingKombKon;

154. Procedure DrawingPoslKomb;1.plementation

155. Procedure Zonala; Зона плоского напряженного состоянияфланец1. Var k : Integer;1. Sigmatetal, si : Real;

156. Sigmatetai, Sigmaroi: Real; sd,Pl,Q : Real; Deltaro : Real; Временно Label 1, NoIter; Begin1. nla <= 1 Then Begin1. nla = 1 Then V8:= 0 Rk:= Rc; Else Exit; End; Zona~ Zla;

157. SeeAllProcess = True Then Begin

158. AlIProcessInfo:= Head; PrintAlIProcessInfo( AllProcessInfo ); End;i:= 1; 1-ая точка1. Keeperi:= i;

159. Omegal:= Datal.PreOmegal; f:= -1/(1+R); ro:= Rk; roi:= ro;

160. Vro:= -V0*Pow(rr/ro, 1 +f);

161. Ksie:= Sqrt(2/3*(2+R)*(Sqr(R)+l))/(l+R) * V0*Pow(rr/ro,R/(l+R))*l/(ro/Sin(AIfa)); s:= sO1. Pow(Rk/RO,-l/(l+R));sk:= s;1. Sigmaro:= 0; Res;1. Prigim = True Then Begin

162. Pl:= Pi*dl*sO * (l-md)/md * Sigmab; sd:= sO/dO; Q := 0.1 * (l-18*sd/(l-md)) * Pl/Sqr(md); If Q < 0 Then Q:= 0;

163. Sigmaro— mum*Q/(Pi*Rk*s0); Sigmaroi:= Sigmaro; End Else1. Begin

164. Sigmaro := 0; Sigmaroi:= 0; End;

165. Sigmateta:= -Sqrt(2*(2+R)/(3*(1+R))) * Sigmal; " For i:= 1 To nla+1 Do Beginomegal:= Data1.PreOmegal; k:=l;1. Sigmaroi:= Sigmaro;

166. Sigmatetai:= Sigmateta; ro:= TempPlacela(i); If Razr = True Then

167. Exit; Vroi:= Vro; If i > 1 Then Begin

168. Sigmaro:= sigmaroi-(sigmaroi*(l+fl)-Sigmatetai)/roi * (TempPlacela(i)

169. TempPlacel a(i-1)); Deltaro:=(TempPlacel a(i)-TempPlacel a(i-l)); End; If i > 1 Then Skor; Res;1. Sigmateta:= ( R*Sigmaro

170. Sqrt( Sqr(R)*Sqr(Sigmaro) (1+R)*l+R)*Sqr(Sigmaro)-2/3*(2+R)*Sqr(Sigmal)) ) ) /l+r);f:= -(Sigmaro+Sigmateta) / (Sigmateta*(1 +R)-R* Sigmaro); WriteRo;ro:= roi+Vroi*Deltat; If RazMode In Omega, All . Then

171. CheckOmega = True lb en Exit; If RazMode = Lokaliz Then If CheckLok = True Then Exit;

172. Sigmaroi := Sigmaro; Sigmatetai:= Sigmateta; If SeeAllProcess = True Then Begin

173. AllProcessInfo:= Body; Print AllProcessInfo( AllProcessInfo); End; ReFreshData; Keeperi:= i; fl:=f; roi:= ro;si:= s; Vroi:= Vro;

174. MaxOmega < Omegal Then MaxOmega:= Omegal;1. End;

175. SeeAllProcess = True Then Begin

176. AllProcessInfo:= Tail; PrintAllProcessInfo( AllProcessInfo);1. End; nla:= nla-1; End;

177. Procedure Zonalb; Зона плоского напряженного состояниятор1. Var dFi : dFiType;

178. Tmpa, Kl, K2, Sigmatetal, si,Sigmatetai, Sigmaroi : Real; CountSigmateta, Fii, sx,x : Real; EndPoint,k : Integer;1.bel l,2,NoIter; Begin1. nib <= 0 Then

179. Exit; LastStep:= False; Zona:= Zlb;

180. SeeAllProcess = True Then Begin

181. AllProcessInfo:= Head; PrintAllProcessInfo( AllProcessInfo); End;1. nib > NParts Then nlb:= NParts; If Rk>Rc Then Begins:= DataKeeperi+l.Pres;

182. Sigmaro:= Sigmaro+Sqrt(2/3*(2+R)/(l+R))*Sigmal*s/(4*Rmc); Sigmaroi := Sigmaro; If Draw = DrBez Then Case Swage Of

183. Rad: Gamma:= Pi/2; Kon: Gamma" Pi/2 Alfa;1. End Else

184. Gamma:= Pi/2 Alfa; Fi:= 0;1. Vroi:= Vro;x:= Sqr(R)*Sqr(Sigmaro) (1+R)*l+R)*Sqr(Sigmaro)-2/3*(2+R)*Sqr(Sigmal)); If x < 0 Then

185. Begin Razr:= True; Exit; End; Sigmateta:= (R*Sigmaro

186. Sqrt( Sqr(R)*Sqr(Sigmaro) (1+R)* ((l+R)*Sqr(Sigmaro)-2/3*(2+R)*Sqr(Sigmal)))) / (1+r);f:= -(Sigmaro+Sigmateta) / (Sigmateta*(l+R)-R*Sigmaro);1. Skor; Res; End;1. Rk <= Rc Then Begin

187. Rk = Rc Then Case Swage Of1. Rad: Gamma:= Pi/2;1. End;

188. Keeperi:= 0; i:= 1; Fi:= 0; ro:= Rk; roi:= ro; Omegal:= Datal.PreOmegal; f:= -1/(1+R); s:= Data1. .Pres*Pow(Rk/R0,-1 /(1+R));s:= sO *Pow( Rk/R0,-1/(1+R));sk:= s; WriteRo;rl:= (dp/2-Rp) + (Rp+s/2)*Cos(Pi/2-Alfa);1. Vro:= -V0*Pow(rl/ro,l+f);

189. Ksie:= Sqrt(2/3*(2+R)*(Sqr(R)+l))/(l+R) *

190. V0*Pow(rl/ro,R/(l+R))*l/(ro/Sin(Alfa));1. Res;

191. Sigmateta :=-Sqrt(2*(2+R)/(3*(l+R))) * Sigmal; Sigmatetai:= Sigmateta; Sigmaro := 0; Sigmaroi:= 0;1. Keeperi:= 0;s:= DataKeeperi+l.Pres; sx:= (Rc-Rk) / (Rm+0.5*s);

192. Fi:= ArcTan (sx/sqrt (1-sqr (sx))); If Rk < Rc Then1. Gamma := Pi/2 Fi; End;

193. Vrom := Vro; Vroim:= Vro; DeltaFi:= 0; ro:= Rc-Rmc*Sin(fi); If Razr = True Then Exit;

194. Draw = DrPosl Then InitdFiPosl( dFi)1. Else InitdFi( dFi);

195. ViewdFi( dFi); Просмотр значений dFi ( dfi.txt)1. Case Swage Of

196. Rad : EndPoint:= NPoints AddZ2;

197. Kon : EndPoint:= NPoints-nlv AddZ2;1. End;

198. For i:= Keeperi+1 To EndPoint Do Begin

199. CountSigmateta:= 0; Sigmaroi := Sigmaro; Sigmatetai:= Sigmateta; fl:= f;

200. Fii:= Fi; roi:= ro; Vroi:= Vro; Vroim:= Vrom;

201. Fi:= Fi + dFi1.; DeltaFi:= dFii.; ro:= Rc (Rm+0.5*s)*Sin(Fi); Ifi = NPoints Then Fi:= Pi/2; k:=l;

202. Tmpa:= (dp/2+Rm+sl)/Rmc; Kl:= (l-fl)*Cos(Fi) / (Tmpa-Sin(Fi)) + mum; K2:= (Cos(Fi)+mum*Sin(Fi)) / (Tmpa-Sin(Fi)); If i > 1 Then

203. Sigmaro:= Sigmaroi + (Sigmaroi*Kl Sigmatetai*K2) * DeltaFi; If CheckRazr = True Then Exit;x:= Sqr(R)*Sqr(Sigmaro) (1+R)*l+R)*Sqr(Sigmaro)-2/3*(2+R)*Sqr(Sigmal));1. x < 0 Then

204. Begin Razr:= True; Exit; End; If i = 1 Then

205. Sigmateta := -Sqrt(2*(2+R)/(3*(1+R))) * Sigmal1. Else1. Sigmateta:= (R*Sigmaro

206. Sqrt( Sqr(R)*Sqr(Sigmaro) (1+R)* ((l+R)*Sqr(Sigmaro)-2/3*(2+R)*Sqr(Sigmal))x)) / (l+r);f:= -(Sigmaro+Sigmateta) / (Sigmateta*(l+R)-R*Sigmaro); If i > 1 Then

207. Data1.Pres*Pow( (Tmpa-Sin(Fi))/(Tmpa-Sin(Fii)),f); WriteRo; Skor; Res;ro:= roi+Vroi*Deltat; Sigmaroi :=Sigmaro; Sigmatetai:= Sigmateta; P:= 2*Pi*(dp/2+sO)*sO*Sigmaro; If SeeAllProcess = True Then Begin

208. AllProcessInfo:= Body; PrintAllProcessInfo( AllProcessInfo); End;1. MaxOmega < Omegal Then

209. MaxOmega:= Omegal; If i < NPoints Then

210. ReFreshData; Keeperi:= i; End; dFik:= FirstdFi;1. (NParts = 19) And (Swage = Rad) Then If n 1 a > 0 Then If RazMode = Lokaliz Then1. CheckLok = True Then1. Exit;1. NParts > 1 Then Begin

211. Sigmaro:= Sigmaro+Sqrt(2/3* (2+R)/( 1+R))*Sigmal*s/(4lkRmc); поворот x:= Sqr(R)*Sqr(Sigmaro) (1+R)*l+R)*Sqr(Sigmaro)-2/3*(2+R)*Sqr(Sigmal));1. x < 0 Then

212. Begin Razr:= True; Exit; End; Sigmateta:= (R*Sigmaro

213. Sqrt( Sqr(R)*Sqr(Sigmaro) (1+R)* ((l+R)*Sqr(Sigmaro)-2/3*(2+R)*Sqr(Sigmal)))) / (1+r);1. End;

214. P:=2*Pi*rr*s*sigmaro; If Rk <= Rc Then

215. Gamma— Gamma dFi1.; LastStep— True; If SeeAllProcess = True Then Begin

216. AllProcessInfo:= Tail; PrintAllProcessInfo( AllProcessInfo); End; sb:= s; If Draw = DrKomb Then x:= 11. Else x:= 0;1. (nla = 0) And (NParts = nlb+nlv+x) Then nib™ nib 1; End;

217. Procedure Zonalv; Конический участок

218. Var Sigmatetai, Sigmaroi, x : Real; Label 1, NoIter; Begin1. nlV <= 0 Then1. Exit; Zona™ Zlv;

219. NParts = nlv + AddZ2 Then Keeperi:= 0; i:= Keeperi+1; If SeeAllProcess = True Tben Begin

220. AllProcessInfo:= Head; PrintAllProcessInfo( AllProcessInfo); End;x:= (Rc (Rm+0.5*s0)*Sin(Pi/2-Alfa)); If Rk > (Rc - (Rm+0.5*s0)*Sin(Pi/2-Alfa)) Then Begin s:= DataKeeperi+l.Pres;

221. Sigmaro:= Sigmaro+Sqrt(2/3*(2+R)/(l+R))*Sigmal*s/(4*Rmc); If nOa = 0 Then1. Keeperi:= 0;1. Vroi:= Vro;x:= Sqr(R)*Sqr(Sigmaro) (l+R)*l+R)*Sqr(Sigmaro)-2/3*(2+R)*Sqr(Sigmal)); If CheckRazr = True Then Exit; If x < 0 Then

222. Begin Razr:= True; Exit; End; Sigmateta:= (R*Sigmaro-Sqrt( Sqr(R)*Sqr(Sigmaro) (1+R)* ((l+R)*Sqr(Sigmaro)-2/3*(2+R)*Sqr(Sigmal)))) / (1+r);f:= -(Sigmaro+Sigmateta) / (Sigmateta*(l+R)-R*Sigmaro);1. Skor; Res;

223. Sigmatetai:= Sigmateta; Sigmaroi:= Sigmaro;1. End;

224. Rk <= (Rc (Rm+0.5* sO)* Sin(Pi/2-Alfa)) Then Begin ro:= Rk;roi:= ro;

225. Omegal:= Datal.PreOmegal; f:= -1/(1+R); s~ Data1.Pres*Pow(Rk/RO,-l/(l+R)); Skor;s:= sO *Pow(Rk/RO,-l/(l+R));sk:= s; WriteRo;rl:= (dp/2-Rp) + (Rp+s/2)*Cos(Pi/2-AIfa);

226. Vro:= -V0*Pow(r 1 /ro,l +f);

227. Ksie:= Sqrt(2/3*(2+R)*(Sqr(R)+l)/(l+R)) *

228. V0*Pow(rl/ro,R/(l+R))*l/(ro/Sin(Alfa));1. Res;

229. Sigmateta := -Sqrt(2*(2+R)/(3*(1+R))) * Sigmal; Sigmatetai:= Sigmateta; Sigmaro := 0; Sigmaroi:= 0;1. End;

230. DataKeeperi+l.Prero:= ro; roi:= ro; Vroi :=Vro; Vrom := Vro; Vroim:= Vro; fl:= f;

231. For i:= Keeperi+1 To NPoints AddZ2 Do Begin omegal:= Data1.PreOmegal; Ifi>l Then ro:= TempPlaceOv(i); If i > 1 Then

232. Sigmaro:= sigmaroi-(sigmaroi*(l+fl)-Sigmatetai)/roi * (ro roi); Sigmaro:= sigmaroi+(Sigmatetai*(l+mum*ctg(Alfa))-sigmaroi*(l+fl))/roi * (ro - roi); Skor; Res;

233. CheckRazr = True Then Exit;x:= Sqr(R)*Sqr(Sigmaro) (1+R)*l+R)*Sqr(Sigmaro)-2/3*(2+R)*Sqr(Sigmal)) ;1. x < 0 Then

234. Begin Razr:= True; Exit; End; If i = 1 Then

235. Sigmateta := -Sqrt(2*(2+R)/(3*(1+R))) * Sigmal Else1. Sigmateta:= (R*Sigmaro

236. Sqrt( Sqr(R)*Sqr(Sigmaro) (1+R)* ((1 +R)*Sqr(Sigmaro)-2/3 *(2+R)* Sigmal)x ) ) / (1+r);f:= -(Sigmaro+Sigmateta) / (Sigmateta*(l+R)-R*Sigmaro); If i > 1 Then s:= Data1.Pres*Pow(ro/Datai.Prero, f);1. WriteRo;

237. RazMode In Omega, All . Then

238. CheckOmega = True Then Exit; If RazMode = Lokaliz Then If CheckLok = True Then Exit;1. SeeAllProcess = True Then1. Begin

239. AllProcessInfo:= Body; PrintAllProcessInfo( AllProcessInfo); End; If i < NPoints Then1. ReFreshData; roi:= ro;

240. Sigmaroi := Sigmaro; Sigmatetai:= Sigmateta; fl:= f; Vroi:= Vro;

241. Vroim:= Vrom; Keeperi:= i; If MaxOmega < Omegal Then MaxOmega:= Omegal; End;

242. P:=2*Pi*rr*s*sigmaro; If NParts = 19 Then If nl a > 0 Then If RazMode = Lokaliz Then If CheckLok = True Then Exit;

243. SeeAllProcess = True Then Begin

244. Zona:= Z2; If Swage = Rad Then

245. Alfa:= Pi/2 ArcSin( (Rm+sl)/(Rm+sb)); If (Draw = DrPoslKomb) And (BottomBorder = True) Then sb:= sd; rol:= sl/alfa; ro2:= sb/alfa;1. NPartsZ2:= 20;

246. Nro := 1; Участки зоны II, перешедшие в стенкуdro:= (ro 1 -ro2)/NPartsZ2; го:= го2; Omegal:= 0; i:= Keeperi+1; If i = 0 Then i:= 1; Omegal:= Data1.PreOmegal; tdefut := 0; P := 0; SumSigmak:= 0; dp:= r0*2-s0; dl:= dp+sl; Rx := R00; Ry R90;

247. Rxy:= Rx/Ry*(R45+l/2)*(l+Ry/Rx); If Draw = DrJComb Then

248. Ry:= Rx; V0:= ConstV0; Beta:= -V0*sl/Alfa; If Draw = DrUt Then Begin

249. Ksie:= Sqrt( 2*(Rx+Ry+Rx*Ry)/(3*Ry) ) *

250. Sqrt( (Rx+Ry)/(Rx*(l+Rx+Ry))*Sqr(Cos(Alfa)) + 2/Rxy*Sqr(Sin(Alfa))) * Abs(Beta)/Sqr(ro); Ksie~ Sqrt( 2*(Rx+Ry+Rx*Ry)/(3*Ry) ) *

251. Ry+1)/(1 +Rx+Ry)*Sqr(Cos(Alfa)) + l/2/Rxy*Sqr(Sin(Alfa))) * Abs(Beta)/Sqr(ro);

252. Sigmal:= SigmaeO*Pow(l-Omegal,m/n) / Pow(B,l/n) * Pow(Ksie,l/n); SrSk := Sigmal*Sqrt( 2*(Rx+Ry+Rx*Ry)/(3*Ry) ) /

253. Sqrt( Rx*(Ry/Sqr(Ry+Rx)+Rx/Sqr(Ry+Rx)+l)*Sqr(Cos(Alfa)) + Rxy/2* Sqr(Sin(Alfa)) ); Sigmaro:= SrSk/2*Tan(Alfa/2) End Else

254. Sigmaro:= Sigmaro + Sigmaro/2*Tan(Alfa/2); MM:= -(mup mum)/Tan(Alfa); RewriteSrengthtxt:= True; Pri ntUt(NPartsZ2); Writeln;

255. Writeln(' Nro rol ro2 dV dh dt sumt '); While NPartsZ2 >= 0 Do Begin1. NPartsZ2 < 20 Then

256. Sigmaro:= Sigmaro+(Sigmak*(l+MM)-Sigmaro)*(dro)/ro;1. SkorUt;dtMode:= 0; 0/11.itDeltatut(dtMode,Nro,rol ,ro2,dro); tdefut:= tdefut+deltatut; Writeln(Nro:4,tmprol:6:2,tmpro2:6:2,tmpV:6:2,tmph:6:2,Deltat:6:l,tdefut:8:l); ResUt;

257. Sigmak:= Sigmaro-Sigmal*Sqrt( 2*(Rx+Ry+Rx*Ry)/(3*Ry)) /

258. Sqrt( Rx*(Ry/Sqr(Ry+Rx)+Rx/Sqr(Ry+Rx)+l)*Sqr(Cos(Alfa)) + Rxy/2*Sqr(Sin(Alfa))); SumSigmak:= SumSigmak + Sigmak*dro; Sigmateta:= CalcSigmaTeta; PrintUt(NPartsZ2); ro:= ro+dro;

259. NPartsZ2:= NPartsZ2-l; Nro := Nro +1;1. End;1. Beta:= 0; ?

260. Sigmax:= Sigmaro+(Sigmaro-Sigmak)/2*Tan(Alfa/2);

261. P:= Pi*dl*sl*Sigmax + Pi*mup*dp*Abs(SumSigmak)*(ro2-rol);1. PMax < P Then

262. PMax:= P; PrintUt(NPartsZ2); CheckRazr;

263. Procedure DrawingKombRad; Var KeepNPoints: Integer;1.bel FullEjoin; Beginrr:= r0*md; Gamma:= Pi/2; Beta := 0; MaxOmega:= 0; KeepNPoints:=0; Sigmax:= 0; PMax := 0; VolumesKombRad; If Razr = True Then Exit; PrepareVar;

264. Smalljnd = True Then Exit; GetFirstPlacesRad; V0:= CorrectV0; hp:= 0; t := 0; s:= sO;

265. While hp < sO+Rm+Rp Do Beginhp:= hp+ dhp; t t+DeltaJ;1. sO+Rm+Rp hp < dhp Then Beginhp:= sOt-Rm+Rp;

266. GoTo FullEjoin; Break; End;

267. VolumesZonaORad; If nOa > 0 Then

268. ZonaOa; If Razr = True Then Exit; If nOb > 0 Then ZonaOb; If Razr = True Then Exit; IfnOv > 0 Then ZonaOv; If Razr = True Then Exit;

269. SeeAllProcess = True Then Begin1. CalcForce;

270. PrintStrengthFile( KeepNPoints); If PMax < P Then PMax:= P;1. End; Keeperi:= 0; End;

271. FullEjoin: Полное прилегание RewriteZona2txt := True; RewriteSrengthtxt:= True; VolumesKombRad; nOa:=nla; nOb:=nlb; V0:= CorrectV0; Zona0a; Zona0b; Zona2;

272. Razr = True Then Exit; If SeeAllProcess = True Then Begin

273. CalcForce; PrintStrengthFile( KeepNPoints); End;

274. ControlConsist = True Then1. Exit; для программы Otnos

275. KeepNPoints:= NPoints; sb:= sO;

276. NPoints:= NPoints -1; NParts :=NParts -1; If nla > 1 Thennla:= nla 1 Elsenlb:= nib -1; While NPoints >= 1 Do Begin V0:= CorrectV0; NewVolumesRad; ZeroiseVar;1.itDeltat; sigmax:= 0;1. Zonala;1. CheckRazr;

277. Razr = True Then Exit; Zonalb;1. Razr = True Then1. Exit;

278. RazMode = Lokaliz Then CheckLok1. Else1. CheckRazr;1. Razr = True Then1. Exit; Zona2;1. Razr = True Then1. Exit;1. CheckRazr;1. Razr = True Then1. Exit;1. CheckCreeping = True Then1. Exit;1. SeeAllProcess = True Then

279. GetStrength( KeepNPoints-NPoints); NPoints:= NPoints -1; NParts := NParts 1; End;1. SeeAllProcess = True Then

280. PrintStrengthFile( KeepNPoints);1. End;

281. Procedure DrawingKombKon; Var KeepNPoints: Integer;1.bel FullEjoin; Beginrr:= r0*md; Gamma:= Pi/2; Beta := 0; MaxOmega:= 0; KeepNPoints:=0; Sigmax:= 0; PMax := 0;

282. RewriteVolumestxt:= True; Case Optim Of

283. True: VolumesKombKonOpt; False: VolumesKombKon;1. End;

284. Razr = True Then Exit; V4:= 0; V6:= 0; PrepareVar;

285. RewriteVolumestxt:= False; If Smallmd = True Then Exit; GetFirstPlacesRad; V0:= CorrectV0; hp- 0;

286. While hp < sO+Hm+Rp Do Beginhp.- hp+ dhp; t := t+Deltat;1. sO+Hm+Rp hp < dhp Then Beginhp:= sO+Hm+Rp;

287. GoTo FullEjoin; Break; End;1. VolumesZonaOKon;1. nOa > 0 Then ZonaOa; If Razr = True Then Exit; If nOb > 0 Then ZonaOb; If Razr = True Then Exit; If nOv > 0 Then ZonaOv; If Razr = True Then Exit;

288. SeeAllProcess = True Then Begin1. CalcForce;

289. PrintStrengthFile( KeepNPoints); If PMax < P Then PMax:= P;1. End; Keeperi:= 0; End;

290. FullEjoin: Полное прилегание RewriteZona2txt := True; RewriteSrengthtxt:= True; Case Optim Of

291. True : VolumesKombKonOpt; False: VolumesKombKon;1. End;nOa:=nla; nOb:=nlb; nOv:=nlv;1. V0:= CorrectV0;1. Zona0a;1. Zona0b;1. Zona0v;1. Zona2;1.Razr = True Then Exit;

292. SeeAllProcess = True Then Begin1. CalcForce;

293. PrintStrengthFile( KeepNPoints); End;

294. ControlConsist = True Then1. Exit; для программы Otnos

295. KeepNPoints:= NPoints; sb:= sO;

296. NPoints:= NPoints -1; NParts := NParts -1; If nla > 0 Then nla:= nla -11. Elselfnlb>0 Then nlb:= nib -1 Elsenlv:= nlv -1; While NPoints > 1 Do Begin

297. V0:= CorrectV0; New Vol umesKon; ZeroiseVar; InitDeltat; hp:= hp+ dhp;

298. Deltat:= dhp / ConstV0; t := t+DeltaJ; sigmax:= 0; Zonala; CheckRazr;

299. Razr = True Then Exit; Zonalb;1. Razr = True Then Exit;

300. RazMode = Lokaliz Then CheckLok1. Else1. Zonalv;

301. CheckRazr; If Razr = True Then1. Exit; Zona2;1. Razr = True Then Exit;

302. CheckRazr; If Razr = True Then Exit;1. SeeAllProcess = True Then

303. GetStrength( KeepNPoints-NPoints); NPoints:=NPoints- 1; NParts := NParts -1; Keeperi:= 0; End;1. SeeAllProcess = True Then

304. PrintStrengthFile( KeepNPoints);1. End;

305. Procedure DrawingPoslKomb;1. Var KeepNPoints: Integer;

306. Changehz : Boolean; dh: Real; Label 1; Доделать: ZonalbPosl EndPoint Begin rr:= rO*md; Gamma:= Pi/2; Beta := 0; MaxOmega:= 0; KeepNPoints:=0;

307. Sigmax™ 0; RewriteVolumestxt:= True; V4:= 0; V6:= 0; PrepareVar;

308. Smallmd = True Then Exit; GetFirstPlacesPosl;

309. V0:= CorrectV0; hp:= hpO; t := hp / V0; Deltat:= 0; Deltat:= t; s := sO; si:= s; sb:= sO; so:= s; KeepNPoints:= NPoints;

310. Полное прилегание ZonalaPosl; ZonalbPosl; ZonalvPosl; Zona2;1. Razr = True Then Exit;

311. SeeAllProcess = True Then Begin1. CalcForce;

312. PrintStrengthFile( KeepNPoints); End;

313. KeepNPoints:= NPoints; sb:= sO;

314. NPoints:= NPoints -1; NParts := NParts -1; If nla > 0 Then nla:= nla -11. Else1. nib > 0 Then nlb:= nib -1 Elsenlv:= nlv -1; While NPoints > 1 Do Begin

315. V0:= CorrectV0; New Vol umesKonPosl;

316. ZeroiseVar; hp:= hp+ dhp; Deltat:= dhp / ConstV0; t := t+Deltat; sigmax:= 0;1. ZonalaPosl;1. CheckRazr;

317. Razr = True Then Exit; ZonalbPosl;

318. Exit; ZonalvPosl; CheckRazr;1. Exit; Zona2;1. Exit;1. CheckRazr;1. Razr = True Then1. Razr = True Then1. Razr = True Then1. Razr = True Then1. End; End.1. Exit;1. SeeAllProcess = True Then

319. GetStrength( KeepNPoints-NPoints); NPoints:= NPoints 1; NParts := NParts -1; Keeperi:= 0; If ControlConsist = True Then Exit;1. End;1. SeeAllProcess = True Then

320. PrintStrengthFile( KeepNPoints);для программы Otnos

Похожие работы

Обработка конструкционных материалов в машиностроении
05.03.00