автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Основы интенсификации процессов листовой штамповки путем формирования в заготовках рациональной анизотропии свойств

.Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской революции и ордена Трудового Красного Знамени Государственный технический н л ,. университет имени К Э. Баумана

РГО ОД 2 6 ДПР. 1893

На правах рукописи

Гречникпв Федор Васильевич

УДКбг!. 983. 3;669.717.62

ОСНОВЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССОВ ЛИСТОВОЯ ШТАМПОВКИ ПУТЕМ ФОРМИРОВАНИЯ В ЗАГОТОВКАХ РАЦИОНАЛЬНОЙ АНИЗОТРОПИИ СВОЙСТВ

Специальность 05. 03.05 - процессы и машины обработки'давлением

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

' . Москва 1993

Работа выполнена в Самарском ора«ка Трудового Красного Знамени Государственном азрокосмиче^ком университете имени академика С. П. Королева

■ •

•

Офйодавькш оппоненты: доктор технических наук, профессор Матвеев А.*Д. доктор технических наук, профессор Ершов Bl И. доктор технических наук, профессор Ярудкоаский в. А.

Ведущее предприятие: Акционерное общество открытого типа "АЖ С" (Самарский авиационный вавод)

' ^Задета диссертации состоится 1993г.

1_час- на заседании специализированного совета Д053'. 16.05 при Московском ордена Ленина,, ордена Октябрьской революции и ордена Трудового Красного Знамени Государственном техническом университете имени Н. 9. Баумана по адресу! 107006, Москва, 2-я Бауманская, Б.

Ваш огзыв на авгорафараг в I-ou вкзеияляре, заверенный аечаш), просии направил* по .указанной? адресу.

С Диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. НЭ. Баумана. ■

Автореферат разослан " ШЗг.

Ученый секретарь специализированного совета

к.т.н., доцент :. Е üСеменов

ООшая характеристика работы

Актуальность теми. Методами листовой птамповки изготовляются в массовом количестве детали''самых различных машин, приборов, энергетических установок, а также товары народного потребления. При этом себестоимость изделий, ихг качество, показатели технологичности и экономичности производства в аначетелькоЛ степени определяются качеством и стоимостью материалов, рациональное использование которых, в свою очередь, зависит от свойств заготовок и их анизотропии. Как следует из практики при формообразовании листов с неблагоприятной направленностью свойств происходит повышенный расход металла вследствие брака и вынужденного завышения размеров заготовок, ухудшение качества и увеличение веса конструкций, ограничение допустимого фирмоизменення, а в конечном итоге снижение эффективности производства и качества изделий. Вряде т случаев, Нсифимер, при попытках изготовления кузовных ,"г>. тал ей легковых автомобилей из алюминиевых сплавов зообце не были достигнуты заданные параметры формообразования из-за неблагоприятного характера анизотропии. С другой стороны , если штампуются заготовки с требуемой для данных операций направленность» свойств , то наоборот повышаются параметры формообразования и качества изделий;1

В связи с этим актуальным напрвлением комплексной интенсификации листоштамповочных операций является создание заготовок, анизотропия свойств которых не препятствует, а способствует элективному использованию деформационных возможностей металла и улучшению характеристик изделий. Для решения этой проблемы необходимы теоретические и экспериментальные исследования , определяющие наиболее рациональный набор показателей анизотропии для конкретных операций', а также модели и пути их получения в листах.

Составившие'основу диссертационной работы исследования проводились в рамках целевой комплексной программы "Авиационная технология", программ Миннауки Росийской Федерации "Конверсия" и научно - технической программы Комитета по высшей школе "Наукоемкие технологии".

Дель работы. Разработка научно обоснованных направлений комп-_ лексной интенсификации процессов листовой штамповки путем формирования в листах рациональной анизотропии свойств и ее эффективного использования при формообразовании.

Основные задачи диссертационной работы.

1.В рамках теории пластичности анизотропных сред разработать математические зависимости, вскрывающие влияние анизотропии на неравномерность деформации фланца при вытяжке и допустимое формоизменение в основных операциях листовой штамповки, а такие позволяющие определить рациональные для формообразования аначе-ния показателей анизотропии. \

2. На основе анализа влияния анизотропии на соотношение деформаций в очаге формоизменения и основные параметры процессов вытяжи, гибки, обтяжи, обжима, раздачи сформулировать требования к величине показателей анизотропии, отвечающие интенсификации этих процессов и являющие я базой для целенаправленного формирования в листах заданной анизотропии в процессе их производства

3. Разработать физико-математическую модель взаимосвязи коэффициентов анизотропии о параметрами текстуры и упругими постоянными кристаллов, позволявшую определить наборы кристаллографических ориентировок, обеспечивающие требуемые значения показателей анизотропии листовых заготовок.'

4. Провести экспериментальную проверку полученных аналитических соотношений и разработанных математических моделей.

5. Установить закономерности изменения показателей анизотропии и других механических характеристик на основных этапах производства листов из алюминиевых сплавов.

6. Разработать практические рекоменд .ции по выбору схем горячей прокатки и режимов отжига, обеспеувавщ-.х по дуче) з в листах значений анизотропии, с тветствуюиих требованиям последующих операций штамповки.

?. Разработать экономичные технологические режимы прокатки и отлита листов из алюминиевых сплавов с рациональным сочетанием показателей анизотропии.'

Научная новизна полученных результатов.

1. Установлены математические соотношения, вскрывающие механизм влияния плоскостной анизотропии на вог икновение неравномерной деформации ^чанца при вытяжке и позволяющие определять сочетания коэффициентов анизотропии, обеспечивающие устранение разно-толщшкости и фестонообразования цилиндрических и снижение раз-ното.здинностк коробчатых деталей.

2. Разработана методика р-очега экстремальных размеров анизотропных заготовок для осесимметричной вытяжки, учитывающая неравномерное изменение тодцины стенки детали по образующей и по периметру.

3.ГЬлучены аналитические зависимости и номограммы, позволяют« определять рациональные сочетания показателей анизотропия е плоскости листа, повышающие предельное формоизменение листовых заготовок в операциях вытяжи, гибки, обтяжки, обзкима и раздачи.

4.Установлено влияние коэффициентов нормальной анизотропии! на преимущественное развитие деформаций в очаге формоизменения;-сформулированы требования к величине и сочетаниям показателей анизотропии и ориентации заготовок в зоне штамповки в зависимости от вида операции, формы детали и мехачической схемы деформации.

5. Разработана физически обоснованная математическая модель взаимосвязи показателей анизотропии с парамеирамн текстуры и упругими постоянными кристаллоа, позволяюя1ая определять наборы преимущественных кристаллографических ориентировок, обеспечивавших заданную величину этих показателей в листе, а также вычислять значения коэффициентов анизотропии но известны».« характеристикам текстуры.

6. Проведено экспериментальное исследование .и™-нения кристаллографических ориентировок и показателей анизотропии при прокатке листов из АМЦ и А99, которое показало принципиальную возможность формирования в листах заданных значений анизотропии.

7. Установлены закономерности изменения величины показателей анизотропии, а также характеристик прочности и пластичности на всех этапах подготовки и нагрева слитков, их прокатки и термической обработки листов; проведена оценка стабильности характеристик анизотропии при прокатке алюминиевых сплавов з промысленных условиях.

8. Получена графическая взаимосвязь степени деформации при холодной прокатке и температуры отжига, позволяющая формировать в листах из технического алюминия как трансверсально изотропные свойства, так и различный характер плоскостной анизотропии.

Практическая ценность и реализация результатов работы. Прикладное

применение разработанных в диссертации направлений интенсификации

процессов листовой штамлоЕки состоит в следующем:

1. Научные результаты, полученные в данной работе, использованы для разработки и внедрения высокоэффективных ресурсо - и энергосберегающих технологий производства листов из алюминиевых сплавов с рациональной анизотропией и их последующей тамловки.

2. Определены основные технологические параметры глубокой вытяжи: экстремальные размеры и форма анизотропных заготовок: показатели разнотолцинности и фесгокообразования; силовые и дефсрмаци

онные параметры: показатели предельного формоизменения. Кроме этого в работе определены показатели предельного формоизменения в операциях гибки, обтяжки, стесненного изгиба и штамповки труб в зависимости от сочетания коэффициентов анизотропии, в пл^ лсосги листа Результаты расчетов использованы при разработке технологии штамповки деталей авиационной техники и товаров народного потребления иэ алюминиевых сплавов.

3. Разработаны требования к величине и сочетаниям показателей плоскостной анизотропии, а такж ориентации осой анизотропной ваготовки в аоне штамповки с учетом вида операции и формы штампуемой детали, что обеспечивает интенсификацию формообразования в каждом из рассдатг^нных процессов.

4, На основе математической модели взаимосвязи показателей анизотропии с параметрами текстуры и упругими постоянными кристаллов разработана методика формирования в листах требуемой величины показателей анизотропии путем создания при прокатке определенных типов кристаллографических ориентировок.

Б. Определены количественные, характеристики коэффициентов аллотропии на всех основных этапах производства широкой гаммы листов из алюминиевых сплавов в различных состояниях поставки.

6. Разработаны и представлены в виде таблиц практические рекомендации по Еыбору величины обхатий и схем прокатки слитков и подката, температуры отлога и временя выдержки, обеспечивающие получение в листах из адшшкзвих спивав рационального сочетания характеристик анизотропии н пластичное :и прик: .нительно к рассмотренным процессам штамповки.

7. Разработаны и внедрены новые экономичные технологические режимы прокатки и термообработки листов из сплавов АДОМ.АД2Ы, АМПН2, АМГ2М и АМГ6М с рациональной для интенсификации листоштамповоч-ных операций анизотропией свойств. Экономический эффект от использования ревультатов исследований в листопрокатном и листрштамповочном производстве составил свыше 1,1 млн. рублей.

Основные результаты, выносимые на ерзэтгу;

1. Теоретические и экспериментальные ре-ультаты исследования и анализа, вскрывавшие влияние анизотропии на основные параметры листоштамповочных операций и позволявшие определять наиболее рациональный комплекс показателей аниаотропии, отвечавший требованиям интенсификации процессов гибки, вытяяки осе- и асш ■ метричньгх деталей, стесненного изгиба, обтяики, обхима и раздачи,

2. Требования к величине и сочетаниям показателей анизотропии а плоскости листа и согласованное с ними требование к ориентации

- Б'-

заготовок в зоне птамг.овки в зависимости от вида операции и форш штампуемой детали.

3. Методику расчета экспериментальных размеров анизотропных заготовок для вытяжки, учитывающую неравномерное утолщение стенки деталей по образующей и по периметру.

4. визига - математическую модель» взаимосвязи показателей анизотропии с параметрами текстуры и упругими постоянными кристаллов, а также методику определения наборов кристал юграфических ориентировок, обеспечивающих формирование в листах требуемой величины показателей анизотропии.

5. Закономерности изменения величины показателей анизотропии в зависимости от режимов подготовки слигкоз, прокатки и термообработки листов, а также практические рекомендации по выбору схем и режимов обработки, сбеспечиваюзих получение в диетах из алюминиевых сплавов требуемых сочетаний характеристик анизотропии.

6. Экспериментальные результаты исследования и анализа изменения кристаллографических ориентировок и показателей анизотропии при прокатке листов из АЩ и АЛО и количественные значения коэффициентов анизотропии листов из сплавов АДС,/ АД1, АМЦ, АМГЗ, АМГ6, Д16, В95 и др. в различных состояниях поставки.

7.Технологические режимы и результаты внедрения разработанных положений в листопрокатное и штамповочное производству.

Апробащя работы и публикации: Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 18 конференциях и семинарах международного, Всесоюзного, республиканского, межвузовского и отраслевого уровня. По теме диссертации опубликовано 4 монографии, Б учебных пособий, 60 научных статей и 5 авторских свидетельств на изобретения. Основные научные труды опубликованы в .журналах : Известия АН' СССР "Металлы"; Известия вузов. Черная металлургия; Вестнш машиностроения; Куэнечяо-штамповочное производство; Цветные металлы; Вопросы авиационной науки и техники; а также в межвузовских и отраслевых сборниках научных трудов.

Структура и об"ём диссертации: Диссертационная работа состоит из введения и четырех разделов, включающих 11 глав, выводов и списка литературы. Диссертация изложена на 416 страницах машинописного текста, содержит 107 рисунков, 45 таблиц и 160 наименований библиографического списка.

- 6 -

Краткое содержание диссертации .

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой в работе проблемы, ее научная новизна и практическая значимость. В частности отмечено, что в отличие от однозначного поведения изотропной среди при штамповке анизотропных заготовок значительно повышается деформационные возможности металла и эксплуатационные характеристики иаделий в определенных направлениях. Другими словами, благоприятная анизотропия свойств при эффективном ее использовании является серьезным резервом интенсификации процессов формообразования деталей и повышения их работоспособности, что обусловливает необходимость целенаправленного формирования в листах веданной степени анизотропии.

В первом разделе (обзорном), состоящем из трех глав, дан анализ состояния проблем пластического деформирования и регулирования анизотропии свойств листовых материалов, сформулированы задачи исследования.

§ первой главе рассмотрены основные сведевия об анизотропии механических свойств металлов и сплавов, ее природа, виды и причины возникновения. Отмечается, что. в металлических полуфабрикатах анизотропия является следствием их криеталического строения и последующего текстурообразования металла при деформировании. Доведён анализ существующих показателей анизотропии, их структура и методы определения. Показано, что наиболее информативным и удобным для использования в технологически расчетах являыгся деформационные показатели анизотрот... ( коэффициенты поперечной деформации ) .

Далее отмечено, что с практической точки зрения анизотропия свойств может быть, как полезной так и вредной. Шлеаное влияние текстуры и свяаанкой с ней анизотропии проявляется в улучшении технологической пластичности заготовок, уменьшении сопротивления деформации при обработке давлением, повышении прочности изделий, их рабочих напряжений, температур и т. д. В целом анаша свидетельствует, что правильно испольэау.мый фактор анизотропии резко повывает свойства и эксплуатационные возможности деталей и конструкций.

второй главе на прмере работ отечественных и зарубежных ученых проведай анализ проявлений анизотропии в основных процессах листовой втамповки-Фляжке, гибке, обтяжке, обжиме и раздаче. Отмечается, что многочисленные разновидности листоштамповочных операций имеот свои особенности в схеме напряконно-§формированного состояния, характере течения металла, форме заготовок и т. д, Сле-

доватедьно и проявления анизотропии в них различны.

Так, при исследовании процессов глубокой вьггяжки чаде всего рассматриваются две проблемы: одна из них связана с определением предельно-допустимой степени вытяжки, другая- с явлением фестонообразования.

^ Наибольший вклад в исследование влияния анизотропии на

Параметры вытяжки внесли Р. Хилл, С. И Яковлев, Е Д. Головлёв, ЕЕ Шевелев, Ф. И. Рузанов, А. Г. Овчинников, А Д. Матвеев, ЕЕ Уваров, Р, Байт ли, Г. Моор и другие.,

При изучении прцессов формоизменения анизотропных листов в операциях гибки моментом, обтяжки, обжима и раздачи решались задачи учета анизотропии при определении напряженно-деформированного состояния, предельного формоизменения, форами заготовок и точностных параметров. Значительный вклад в анализ этих операций внесли Ю> Ы. Арьшенский, С. П. Яковлев, Д.Д.МаЕеев, Г. С. Казакевич. В. К. Ершов, Е Д. Кухарь, Е В. Рис, ЕЕэкофен, П. Мэллор, Э. Томсен и другие. Однако, . несмотря на достигнутче успехи, многие вопросы интенсификации листоштамповочных операций пока еще не решены. Так, при исследовании процесса еытякки, полученные в них результаты недостаточно полно отражают физическую картину деформированниго состояния фланца, механизма возникновения разнотолщинности стенок деталей и обусловленного ею фестонообразования. Необходимо уточнить методику расчета экстремальных размеров анизотропных заготовок. При анализе предельно-допустимого формоизменения материала в рассматриваемых процессах штамповки не определены рациональные для конкретных операций сочетания показателей плоскостной анизотропии и их влияние на соотношение деформаций в очаге формоизменения, что не позволяет сформулировать принципиальные требования к анизотропии листов с учетом механической схемы деформации, вида операций, формы деталей и т. д.

Другими словами, имеющиеся в Технической литературе данные отражают, как правило, только одну сторону проблемы: разработаны пути учета обнаруженной в листах анизотропии в технологических расчетах, но не определены её характеристики, способствующие интенсификации конкретных операций штамповки.

В третьей главе обзора расслотрены исследования по регулированию анизотропии свойств в процессе производства листов. Анализируя труды С. И. Губкина, Б. С. Тихонова, И. ЕКудрявцева,' Г. Вассер- , мана, . И. Гревена, Е И. Добаткина, ЯГ.Шкляева, ЕД. ДурнеЕа, '

А. Адамеску, а Д. Вишнякова, А. А. Еабарэко, Е А. Короткова, П. И. Кондратьева, М. Хаймендаля, Д. Вильсона и других, показано, что свойства катанных полуфабрикатов и их анизотропия формируются на

всех этапах производства При этом отмечено, что текстура й обусловленная ей анизотропия листов все же в наибольшей степени определяется химическим составом сплавов, режимами прокатки и термической обработки.

В целом, иг рассмотренных в данной главе работ, следует, что, целенаправленно изменяя режимы прокатки термической - обработки, можно регулировать анизотропию свойств конкретных металлов и сплавов. Однако ценность большинства исследований снижается из-за большого разнообразия применяемых показателей анизотропии, не позволяющего оценить полученные данные с единых позиций; неполноты изучения совместного влияния на анизотропию многочисленных факторов производства; отсутствия систематического анализа изменения анизотропии ыногих партий листов в прошаганных условиях. Из анализа литературных данных видно, что основное внимание учёных обращено на исследование анизотропии листов из различных марок сталей, меди, цинка, титана. Значительно меньве изучена анизотропия деформационных характеристик листов из алюминиевых сплавов, . широко применяемых в производстве авиационной и космической техники, а также - широкого спектра товаров народного потребления.

Обдам недостатком рассмотренных работ по изучению изменения анизотропии в процессах(рйЬкатки и термообработки листов является отсутствие фудащщцадьных СЕяаейпоказателей анизотропии с характеристиками текстуры, что резко ограничивает возможности получения в диетах заданной степени анизотропии.

Комплексное решение поставленных в обзора проблем позволит разработать научно-технические ось.вы эффективного испольЕоав-иия фактора анизотропии в процессах шташовки и создать научно обоснованные методы формирования в листах требуемой степени анизотропии.

В> втором разделе. сосгояиэм из 3-х глав, рассмотрено влияние анизотропии на цзаиюсвязь показателей напряженного я деформированного состояния и пределы изменения коэффициента Jtoge . На основе полученных представд шй проведен анализ влияния анизотропии на процессы вытяжки, гибки, обтяжки, стенеиого изгиба, обжима, раздачи, формовки; сформулированы требования к величине показателей анизотропии заготовок, способствующие интенсификации каждой из рассмотренных операций.

В четвертой главе приведены вначале краткие сведения из теории пластичности ортотропных сред, необходимые для четкого изложения материала по анализу влияния анизотропии на параметры процессов штамповки. В качестве показателей анизотропии приняты коэффициенты поперечной деформации Му, , представляющие собой отно-

шение компонент материального тензора и определяемое при линейном растяжении образцов по следушэму выражению:

Сдесь первый индекс показывает направление деформации поперечного сжатия, а второй - направление деформации вдоль растягивающей силы 1, ]-1,2,3.

Проанализировано влияние анизотропии на взаимосвязь показателей напряженного ^ и деформированного состояния в процессе формоизменения листовой заготовки. В результате получены следующие соотношения:

где

- коэффициенты, определяемые величиной показателей анизотропии и соотношением главных напракений. Из (4.2) следует:

а) при деформировании анизотропных полуфабрикатов знание налряхгн-кого состояния не позволяет судить о деформированном состоянии, если неизвестна анизотропия свойств;

б) для рационального построения конкретного процесса формообразования нужно согласовать механическую схему деформации с осями анизотропии заготовки;

в) целенаправлено изменяя величину показателей анизотропии мо?лно создавать^загоговке при неизменном напряженном состоянии различные, в том числе и благоприятные для формоизменения деформированные состояния.

. Далее рассмотрены пределы изменения коэффициентов Лоде ; 2¡4 +3 "показано, что для анизотропных материалов коэффициент Лоде может иметь шесть вариантов записи в зависимости от соотношения главных напряжений и осей анизотропии заготовок. Обобщенная запись имеет следующий вид:

Как следует из выражениея (4.3) значения коэффициента А анизотропного материала могут изменятся в широтах пределах: :т рп1н =0.78, до -1.67.

В.пятой главе наложен анализ влияния анизотропии на процессы глубокой вытяжки, получении расчетные формулы, позволяющие олреде."~ть рациональные для вытяжки сочетания показателей плоскостной анизотропии. При определении напряженно-деформированного состояния фланца методом совместного решения уравнений равновесия и пластичности, помимо общеизвестных допущений, учтены следующие особенности проявления - анизотропии при вытяжке; 1) Так как в обш,ем случае тангенциальные и радиальные напряжения и деформации при вытяжке направлены под углом в к главным осям анизотропии 1 и 2, то показатель Яи соответствующие деформации в (4.1) записав с индексом @

2) Под деформацией в (4.1) б данном случае следует подразумевать тангенциальную деформацию ёд а под - радиальную

деформацию

3) Поскольку нах^олее характерная проявлением анизотропии при вытяжке является неравномерное утолщение фланца по периметру, то при анадиее деформированного состояния целесообразно воспользоваться показателем ^ характеризующем свойства по толщине,

4) Коэффициент Лоде.Еходяодй в линеаризованное условие пластичности, определен как среднее ариф:тическое его иначений для плоского напряженного сои ;оян::я и плоской деформации. В рассматриваемом случае,когда <5»= &г ~ и /б^/^/бЛ он имеет следующее выражение:

ре_1 ; | I )

|РЬ' ? \ 1/е \ ГтЬ.................. ' I". — / -

"3

<5.2)

С учетом установленных положений определены составляющие.. суммарного сопротивления фланца деформированию бет.

Анализ деформированного состояния во фланце анизотропной заготовки проведен на осноге уравнений связи напряжений и деформаций ортотролного тела, которые для рассматриваемого случая (С совпадает с главной осьм анизотропии -3) представлены так:

(5.3)

е* 5 jiï--1

ef =Д -t

Тогда взаимосвязь деформаций • во фланце запишется следующим образом:

Гя J и (5-4:)

где Q - /б^ -отношение радиальных и тангенциальных бЬ

нглряжений.

Если деформируется изотропный матернх.: ( У ¿у -0,5), то

из (5.4) получается общеизвестная взаимосвязь: р -- р„

si - '

На основе выражения (5.4) рассмотрено деформированное состояние в наиболее характерных участках фланца. При этом установлено, что при вытялке анизотропной заготовки чиетогс сдвига одновременно по напряжениям и деформациям не происходит, т. е. при наоборот. Для определения поверхности во фланце заготовки, где реализуются условия плоской деформации, соотношение (5.4) решено относительно & при 0г s 0 . В результате получено выражение для определения радиуса контура,разграничивающего эокы утолщения и утонения фланца:

^райн/е (б.5)

В случае изотропии из (5.5) имеем рГр*8ц

/lie ~ 0,507 ,

Построенные для различных ^ц контуры, где =0, представлены

на рис. 5.1, из которых ясен механизм образования разнотолщнности зпадин и фестонов.

На основе анализа деформированного состояния фланца получены выражения для определения толкины Енецней кромки фланца

(верхнего края изделия ) в направлениях образования фестонов и впадин: ( <р

V^ 15-6)

При -0,5 получим: > 8 « Зв 'I

где К -степень вытяжки. '

В диссертации раз работали след"№ие методы устранения разнотолщинности и фестонообразования:

1) выравнивание показателей анизотропии в плоскости листа

' ( представлено в разделах 3 и 4 ).

2) выравнивание радиальных деформаций 6р в различных направлениях фланца при вытяжке. ц <р

Во второй методе из условия В^ * подучено

следующее соотношение для определения минимального размера заготовки, исключающей фесгонообразование:

dн -диаметр матрицы; J}e J) {|| -экстремальные диаметры заготовки. '

Далее показано,что при определении начальных (максимальных) размеров аклвотропных заготовок следует исходить из условия постоянства объема, так как анизотропия приводит к значительным и

неравномерным изменениям толщины заготовки S„ (рис. Б. 2.):

'<

* j Чг(5.8)

где: - плоиздь поверхности детали;

Aj - параметр, зависящий от изменения толщины стенки детали Sg и показателей JJ м lio известным JJ Jm»irv строитсн полный контур заготовки. В работе подучены также соотношения, позволяющие оценить влияние плоскостной анизотропии на складкообразование, усилие вы-тякчи и предельное формой-мекение заготовок.

Рис. 5.1. •< Рис. 5.2.

Предельная степень вытяжки Хл^» определена из условия равенства (У^, напряжению разрушения стенки изделия в опасном се-че'^нии:

^ ^_ Ш/

(5.9)

где: £ - коэффициент трения-,

- приведенный ¡коэффициент Лоде анизотропного материала; , - константы, определяемые равномерным сужением Чу, По аналогии с осескмметричной вытдккой рассмотрены особенности влияния анизотропии на деформированное состояние фланца и предельное формоизменение при вытяжке коробчатых деталей зллипснсй и овальной формы.

Показано,что неравномерная пластическая деформация фланца обусловленная наличием сдвиговых деформаций мелет .бить снижена за счет рациональной анизотропии свойств.

- 14 -

В шестой главе установлены дифференцированные по операциям сочетания показателей плоскостной и нормальной анизотропии, способствующие интенсификации формообразования листов; разработаны требоЕ зия к направленности свойств и согласованные с ними рекомендации по ориентации заготовок в зоне штамповки.

В начале гдгры рассмотрено влияние нормальной анизотропии ( по толщине ) на преимущественное развитие деформаций в очаге формоизменения с учетом схемы деформирования. Показано, что анизотропия свойств, определяя собой взаимосвязь показателей напряженного и деформированного \ состояний, существенно влияет на соотношение деформаций в очаге и развитие потери устойчивости. •' В качестве критерия, характеризующего соотношение деформаций по ширине и толщине штампуемой заготовки, принят козффицент нормальной анизотропии JJ s 0,25 (JJn + 2jJt*J-'iz)

При использовании Ц взаимосвязь мааду ^ и fg имеет вид :

-^ (вЛ)

Отсюда следует, что при конкретном напряженном состоянии ( Ve- - const ) преимущественное развитие деформаций при пластическом течении определяется величиной показателя анизотропии. Другими словами, лист с Jtf > 0,5 при прочих рявньи условиях склонен к преимущественной деформации по_ширине, а деформация по толщине будет затруднена. Если же j4 < 0,5, то наблюдается обратная картина. Основываясь на данных'положениях проанализировано развитие деформаций в характерных для листовой штамповки условиях плоского напряженного состояния к плоской деформации.

В результате установлено, что при штамповке в условиях плоской схемы напряжений рациональными являются листы, анизотропия свойств .которых затрудняет деф рмацию по толвдне и способствует ее развитию по шриие, т.е. ¡листы с JJ > 0.6. В процессах, характеризующихся плоской деформацией, увеличению допустимого фэрмоизме-нения отвечают листы с < 0,5.

¿"мечено, что положительное влияние рациональных значений С на процесс штамповки может быть резко снижено из-за значительной плоскостной анизотропии, проявления которой изменяются в аависиыости от вида операции, формы деталей, ориентации осей анизотропии заготовок относительно направлений главных деформаций.

В связи с этим далее с целью разработки обобщенных требований к анизотропии ..аготовок проведено исследование изменеиия

параметров процессов вытяжки, гибки моментом, стесненного изгиба, обтяжки листов, обжима и раздачи труб в зависимости от сочетаний показателей плоскостной анизотропии.

При анализе предельной степени вытяжки, заменив в выражении (5.9) произведение и®. оД на равнозначный комплекс 1о,25(^*2М,* )]2п<5лучено соотношение, на основе которого построена номограмма ¿рис. 6.1), позволяющая определять рациональные сочетания ^¡^ в плоскости листа.

Рассмотрев далее изменение толщины ( ) и радиальных деформаций • в характерных точках фланца по выражениям

егМК-0е! « «М«».

установлено, что для устранения раэнотолщинности стенок по периметру и фестониотости деталей необходимо обеспечить равенство показателей анизотропии в различных направлениях плоскости листа. В случае одновременного увеличения уменьшается раакотоладн-

ность стенок по образующей и диаметр заготовки. Анализируя аналогично формоизменение фланца при еытяжкэ коробчатых деталей, показано, что в этом случае плоскость.,; анизотропия необходима. Так, для эллипсных и овальных коробок благоприятным является следующее соотношение показателей У в плоскости заготовки ^ц >& . Заготовку при этом необходимо ориентировать так, чтобы Рц тси был направлен вдоль большой полуоси эллипса. Для квадратных и прямоугольных коробок также необходима плоскостная анизотропия, но со следующим сочетанием показателей:

При определении сочетаний показателей плоскостной анизотропии, обеспечивающих увеличение допустимого формоизменения заготовок при гибке моментом использовалось следующее выражение :

¡и д.- /[Сь%)'т-1] , (б.2)

гдэ е*о;"1п

Определение допустимого формоизменения материала при, стесненном изгибе проведено на основе критерия разрушения В. Л Колмогорова, который с учетом анизотропии записан так:

Рис. 7.1

(6.3)

где & - приведенное гидростатическое напряжение;

Г<р - предельная степень деформации при кручении; 17]^ » переходные коэФ^иценты, учитывающие ' анизотропию;

Ц - накопленная деформация за процесс.

Б результате получена следующая' формула, позволяющая анализировать влияние плоскостной анизотропии на допустимое утол-

ккке заготовки в зоне гиба :

1

4)

ОскоЕЬзансь на 'выражениях (6.2),(6. 4) и аналогичных

- 1? - •••

соотношениях для обтяжки листов, обжима и раздачи труб построены номограммы, позволяющие определять рациональные сочетания показателей ^¿^ для этих операций. Так, для гибки необходимы листы, имеющие низкие и одинаковые в плоскости листалокааатели анизотропии при высоких вначениях . Если нельзя получить в листе - то линик^гиба необходимо располагать перпендикулярно направлению ут1п Для интенсификации процессов обтяжки необходимы листы с высокими значениями в плоскости, так как иначе обшивка быстро утоняется и появляются трещины. Если ¡Цц^^ц, то усилие обтяжки неоС одимо прикладывать вдоль /^тих • Увеличение допустимого формоизменения при формовке листа, обжиме и раздаче труб обеспечивается созданием в заготовках низких по величине ( ¡^¿1 < 0,6) и одинаковых в плоскости листа показателей анизотропии.

В третьем разделе, состоящем иа двух глав, разработаны теоретические и экспериментальные основы формирования в листах заданной степени анизотропии свойств.

1 седьмой глазе проведено теоретическое и экспериментальное исследование взаимосвязи показателей анизотропии с параметра)® текстуры и константами кристаллической решетки.

В начале главы приведены краткие сведения о текстурах, где отмечено что, несмотря на значительное количество исследований по текстурообразованию металлов, полученные данные в технологических расчетах практически не испод>~"ются, так как они не выражены череа технические коэффициенты анизотропии. Данную проблему предлагается решить на основе концепции объединения феноменологического и кристаллографического подходов к исследовании пластической деформации анизотропных материалов. В рамках принятой концепции, основываясь на изотропности монокристаллов большинства промышленных металлов к действию гидростатического давления, компоненты тензора податливости представлены в виде:

О- - скаляр; 0 - "шаровая" единица;

С^К? - упругий материальный девиатор.

С учетом С8.1) взаимосвязь упругого и пласти-

ческого материальных девйаторов запишется следующим образом:

(в.2)

где Н - константа пропорциональности;

Далее, определив девиатор из (8.1) и записав на

основании (8.2) показатели аниаотропии ^^ через отношение упругих материальных девиаторов, получено следующее выражение для определения

(8.3)

Аналогично, при повороте системы координат на угод 45 получены формулы для (1-1,2,3). Воспользовавшись взаимосвязями компонент 5^ке с оркенгавдонньми факторами текстуры из (8,3) получим :

I].,. Sl-Sg-teK&i+ürM) п' Z($i-sJ)-£S'bj (8.4)

I

Здесь : 5п - компоненты тензора податливости ' монокристалла в матричной форме;

S'-S/rS/^K

Параметры определялись на основе обратных полюсных

фигур.

Сопоставление, рас читан них по (8.4), значений с

определенными экспериментально для сплавов АДО и АА!Ц значениями показывает их удовлетворительное совпадение.

В восьмой главе проведено аналитическое исследование полученной модели цц s f ( S[r ¡,{ , д^ ),развиты представления о формировании в листах требуемой степени анизотропии 'и разработаны практические рекомендации.

Математические модели (8.4) позволяют решить как прямую задачу,- определение jJij по известным характеристикам кристаллов и текстуры,- так и обратную - определение комплекса преимущественных ориентировок <hkl> <u v, w> и констант монокристаллов . , способного удовлетворить требования по заданной степени анизотропии. В связи с этим проведено исследование поведения моделей при различных значениях Д^ и ^Cj^t .

Для удобства анализа модели (8.4) представлены в виде изотропной и анизотропной составляющих :

/У «'<>,5-^7

(е. 6)

и, г о,5*о 5 .

Здесь; Ц- ¿/¡1" с У" характеристический параметр

V и 2 монокристалла.

Как следует из (8.6) при {¡ксироваяных вначениях (} величина ^ определяется комплексами, составленными из параметров . Исследование этих комплексов и последующие расчеты позволили установить значения параметров текстуры, обеспечивающих, соответственно, повышение или уменьшение показателей ^и .

Далее приведен анализ влияния на показатели анизотропии характеристического параметра монокристалла 0 .

В результате проведения вычислений на множестве кристаллографических ориентировок, установлена область действительных вначений 5 и получены следующие соотношения:

Я«« ВТЬП3725* 8-Г<Г^Г25)(8-7)

Приведенный анализ позволил обосновать имеющиеся отличия в величине коэффицентов различных металлов, имеющих одинако-

вую кристаллическую решетку и идентичную текстуру. Полученные соотношения и соответствующее графики позволяют прогнозировать экстремальные значения показателей анизотропии.

Для решения задачи определения параметров текстуры, наборов идеальных ориентировок к, 1> <и, V,и их весовых долей в текстуре проката, обеспечивающих создание в листах требуемой анизотропии свойств, модели (8.6) представлены в виде системы уравнений :

Зй/ +

Л1- ) а,

(I-

+ (I

1 Мх 3

Л, - Лз

+

Д5 - (1-2 р{1 )0 = (1-2 )<3 <3^, ~Г)Л3 *

(8.8)

2 * (2^-1)4

- 20- -

Реоешк системы (8.8) при заданных величинах J^ij и Q позволяет вычислить значения Д j . ¿2 • Д 3 > по кот^ьш затем определяются необходимые идеальные ориентировки. Наборы идеальных ориентировок и их весовые доли во многокомпонентной текстуре проката, обеспечивавшей заданные значения Ма определяется из следующей системы : ,

ГД® ■ весовая доля / -той юмпоненты

{hM<ii',f,iS* текстуры;

- ориенгациоквый фактор J, -той компоненты текстуры;

М - число идеальных ориентировок в

текстуре.

Возможность практической реализации разработанного направления показала на примере исследования совместного изменения компонент ' текстуры и показателей анизотропии при прокатке листов из ДО и АМЦ в промышленных условиях. В результате определения компонент текстуры на различных этапах прокатки установлены типы идеальных ориентировок íhkl> <uvw> и их весовые доли, обеспечивающие максимальные или минимальные значения коэффицентов fiij ; показано поэтапное изменение состава многокомпонентной текстуры в зависимости от режимов прокатки, что. подтверждает принципиальную возможность формирования в листах заданных компонент текстуры, а следовательно и коэффицентов JÜij .

Показано также, что перспективным направлением создания листовых полуфабрикатов с заданной анизотропией свойств является выбор марки материала га предварительно определенному параметру Q .

В целом, для создания в листах требуемых значений показателей анизотропии яс-обходимо :

1. По заданной величине показателей píj^ и вобранному параметру Q вычислить аначеяия ориектационных факторов текстуры ¿i i

2. По значениям Д^ определить требующиеся типы идеальных ориентировок <1тк1) <u,v,w> и их Еесовые доли.

3. В процессе прокатки листов обеспечить весовые доли требуемых идеальных ориентировок.

В четвертом разделе, состоящем из трех глав, проведено исследование формирования анизотропии свойств на основных этапах производства листов из влхшннепьк сплавов в прошиленных условиях. Разработаны схемы и режимы прокатки и термообработки, обеспечивающие получение в листах рациональных сочетаний показателей ани-

- 21 -

аотропии, приведены основные результаты внедрения,

В девятой главе исследована исходная анизотропия промышленных слитков и ее изменение в процессе горячей и холодной прокатки. Исследования проводились на алхминиевых сплавах АДО,АД1,АЩ,АМГ2, АКГЗ,51В2 (ФРГ), АМГ6.АС-120 (ФРГ), Д16.В95.

Толщина слитков колебалась от 300 мм до 400 щ. Подготовка слябов к прокатке осуществлялась по типовой технологии. Горячая прокатка производилась на полунепрерывном семиклетевом стане "2800". Холодная прокатка - на непрерывном пятиклетевом стане "1800" и реверсивном стане "2300" фигмы "Зимаг" (ФРГ).

Показатели анизотропии Pij определялись по общеизвестной методике с определением границ доверительного интервала.

Оценка анизотропии слитков показывает, что большинство сплавов, независимо от режимов их подготовки, можно считать квазиизотропными. В реверсивной группе стана горячей прокатки (стадия раската), где слябы подвергаются деформации на 70... 80% формируется плоскостная анизотропия^ > j^n^f^il. Указатели jU(j в поверхностных слоях плиты снижаются по сравнению со слитком, а в центральных - практически не изменяются. Дальнейшее формирование анизотропии происходит на этапе горячей прокатки в непрерывной группе, где раскат деформируется на 60... 95Х. Установлено, что характер анизотропии в плоскости проката, сформированный на стадии раската в непрерывной rpvnne не изменяется, а лишь продолжает совершенствоваться, распространяясь и на центральные слои. Имеет место следующее распределение кояффицентов анизотропии в плоскости листа/-11 * Рп . Степени ооматия при холодной прокатке в зависимости от маршрута прокатки и марки сплава составляли: АДО, АД1 - 38... 89%; АМЦ,АМГ2 - 6Q...90Z; АМГЗ - Б8. ..81Х; АМГб - 50,5Х, 5182 - 44. ..69X5 АС - 120 -69... 813; Д15 - 39... 87*; В95 - 48,6 и 72Z.

Исследование анизотропии холоднокатанных листов показало, что на этой стадии продолжают снижаться показатели » jUtj

Оценивая результаты экспериментов в целом следует отметить, что современная технология прокатки формирует з листах значительную анизотропию свойств. Однако характер распределения коэф-фицентов в плоек :ти листа не изменяется. Следовательно,

производственные режимы прокатки сами по себе не позволяют формировать в листах заданную степень анизотропии.

В десятой главе проведено исследование формирования анизотропии свойств при различных сочетаниях степени обжатия при холодной прокатке листов с видами и редамами термической обработки.

В начале главы отмечено, что существующие режимы термообработки не обеспечивают в листах стабильной и тем более рациональнс" анизотропии свойств. В связи с этим разработаны экспериментальные режимы с более широким диапазоном температур нагрева и времени выдержки.

На первом атапе исследовалось влияние на анизотропию свойств режимов отжига, вака^ки и старения листов. Построенные по опытным данным графические зависимости показывают : 1) термическая обработка приводит к резкому изменению показателей анизотропии хо-лоднокаганных листов; 2) из рассмотренных видов термообработки изменить показатели анизотропии в аначительном диапазоне позволяют только операции отжига

В связи с этим далее проведено детальное исследование формирования анизотропии при различных комбинациях степеней деформации листов при холодной прокатке и температур отжига. Полученные при исследовании результаты показывают,что на формирование сочетаний показателей рц в плоскости листа при отжиге основное влияние оказывает степень деформации, полученная металлом при прокатке и марка^сплава (рис. 10.1).Например,из графиков видно,что переход и' У листов с обжатием ^ -38% наблюдается при Т-310.. . 32СГС, а у листовб^ =89% - при Т»500-520"С.

Увеличение степени деформации и введение легируюиих добавок препятствуют такому переходу.

Результаты рентгеноструктурных исследований текстуры изучаемых материалов и данные по ^сгонообразованию и разнотолшян-ности при вытяжке опытных заготовок'полностью подтверждают установленные закономерности формирования анизотропии.

В целом для получения в листах заданного сочетания показателей аниаотропии необходимо для каждой группы сплавов температуру отжига и время выдержки назначать в зависимости от степени деформации металла при холодной прокатке. В ряде случаев необходимо также регламентировать и величину обжатий.

В одиннадцатой главе на основе синтеза,сформулированных в предыдущих исследованиях требований к анизотропии заготовок и установленных закономерностей изменения ее показателей на различных этапах производства,разработаны рекомендации по изготовлению листов с благоприятной для процессов штамповки анизотропией свойств. Проведена их опытно-промышленная проверка и рассмотрены примеры реализации рекомендаций в промышленном производстве.

При разработке рекомендаций по выбору режимов прокатки и отжига показано,что для создания в листах из легированных сплавов

сочетания показателей анизотропии,необходимого для гибки,осесим-_ матричной бытямси и формовки надо ограничить степень деформации ¿^ < 60$ и подвергнуть листы отжигу при 350. ..360 "С. Сопостовляя аналогичным образом требования к анизотропии и данные по ее формированию в листах из сплавов АД0.АД1 получена графическая взаимосвязь степеней деформации при прокатке и температур от жига (рис.11,1) ,обеспечивающая создание в металла как трансверсально изотропных свойств ( область 2),так и различной степени плоскостной анизотропии (yty > fla flu - обл. 1 и //, < flu £ JUц -обл. 3) , Рекомендации по выбору оптимальных маршрутов прокатки, величин обжатий, температуры и длительности отжига во взаимосвязи с Марками сплавов и операциями штамповки, представлены в виде обобщенных таблиц. Если листы нельзя разделить по видам штамповочных операций,то следует изготовлять их с трансверсалг'о-изотропными свойствами,так как они предпочтительнее для большинства процес-ов штамповки.

Для оценки возможности реализации разработанных рекомендаций проведен отжиг четырех партий листов из сплавов АД0.АД1,АМГ2 и АМГЗ в садочных печах и ленты из АДО на линии непрерывной термообработки (ЛНТО) в промышленных условиях; Последующие испытания на анизотропию показали,что отжиг на ЛНТО полностью реализует предлагаемые рекомендации. При нагреве в садочных печах не выдерживается рекомендованный интервал температур отжига вследствии большого перепада температур (до Б0°С) по высоте стопы.

Далее проведена оценка стабильности величины показателей анизотропии в условиях производства по установившейся технологии. Установлено, что в атом случае коэг^ициенты f^ij практически не изменятся и для расчета можно принять их основные значения. Это обеспечивает стабильность процессов формообразования листов. В конце главы на примере сплавов АДО,АЫЦ, АМГб рассмотрено внедрение разработанных режимов в листопрокатное и листоштамповочнов производства. Отмечено, что с целью изменения технологии прокатки выпушены технологические инструкции, проанализированы технические и экономические аффекты как от прокатки листов с гарантированным сочетанием механических характеристик и анизотропии, так и от использования таких листов при штамповке.

- ?А -

гч, Ц

0.1

К

0А

ö.'i

9—

-Q млаг

0 200 "W

sJ

Я рр

о --

-опшгМ , E^W-

гоз

^оо То№-к< °G

1 1 JL

Г— ffcsgfcSJ í—0-V

Ч,

Л

— 1 1 т-жиг Ш Ч ! 1 h-й

а—-

■ЛА

— 0 ........L_

гад

400 Tonx'C —o— 0'. -

гм

■ ti*.

Ш Wí -SO'

Рис. 10.1.

ташомр дсетши j jr Ш ¡VMl/ /WM/TIC "

—L—Lï_b—il

О зо m , sa sor pû

es.

i '¿Jf _ «'¡^ev.

\wmt—

Риг. 11.1.

Основные выводы и результаты работы.

1. В рамках совмещения феноменологического и кристаллографического подходов к изучение пластической деформации анизотропных материалов разработаны научно обоснованные комплексные решения интенсификации процессов листовой штамповки,состоящие в эффективном использовании. анизотропии заготовок при формообразовании,разработке дифференцированных по операциям требований к величине показателей анизотропии и создании научно-технических основ формирования в листах рациональной анизотропии свойот..

2. Установлено,что анизотропия свойств,определяя собой взаимосвязь показателей напряженного \)су .деформированного состояний и величину коэффициентов Лоде,изменяет механическую схему деформации. Это- позволяет создавать при неизменном напряженном состоянии различные ,в том числе и благоприятные для повышения допустимого формоизменения,деформированные состояния,что обусловливает целесообразность формирования в листах, требуемой для конкретных операций направленности свойств.

3. Анализ напряженно-деформировалного состояния фланца показал, что при осесниметичней вытяжке анизотропной заготовки чистого сдвига одновременно по напряжениям и деформациям не0проиохо-в дат; форма контура,где Р2- 0, определяется радиусом^ Вследствие этого происходит неравномерное утолщение фланца в радиальном и тангенциальном направлениях,что приводит к образованию ла изделиях' разнотодшинности,впадин и фестонов. На основе установленных закономерностей разработана методика расчета диаметров заготовок,учитыв-чиая неравномерное изменение ТОЛ251НЫ отенки детали при вытяжке и ■ позволяющая снизить на 24.,. 46Х разнотолвднность изделий по образующей и по периметру, сэкономить до 12Х металла вследствие устранения фестонообразования.

4. АнаДив особенностей влияния анизотропии 1да параметры процессов вытяжки коробчатьк изделий позволил установить сочетания показателей, отвечающих требованиям интенсификации этих операций;

(эдлипеных деталей,

для квадратных в плане деталей) и рекомендации по рациональной ориентации заготовки на поверхности матриц.

б. Исследование влияния анизотропии на соотношение деформаций в очаге формоизменения и предельные возможности металла в процессе вытяжки, гибки момангоы, стесненного изгиба, обтяжки листов, обжима и раздачи труб показывает, что при штамповке в условиях плоской схемы напряжений увеличение допустимого формоизменения способствуют заготовки с ¡4 >0.5; в условиях плоской деформации аналогичный результат достигается ' при использовании листов с Л*1 <0. Б. Основываясь на полученных данных сформулированы требования к величине показателей анизотропии, их сочетаниям в плоскости листа и рациональной ориентации заготовки в зоне штамповки.

6. Разработаны и экспериментальна подтверждены математические модели взаимосвязи коэффициентов анизотропии : с параметрами текстуры и константами кристаллической решетки, позволяюшде вычислять текущие значения показателей Ц по известным свойствам монокристалла и характеристикам текстуры; определять аначения ориенгациэиных факторов текстуры по ааданным значениям коэффициентов; обосновывать существующие отличия в ве.лчине показателей анизотропии различных металлов, имеющих одинаковую кристаллическую решетку и идентичную текстуру.

7. На основе исследования полученной модели разработана методика формирования в листах заданной степени анизотропии.. Для ее реализации необходимо:

- по заданным коэффициентам ^¿у и характеристическому параметру 0 определить значения факторов ориентации текстуры А[ ;

- по значениям • определить требующиеся типы идеальных ориентировок -(ЬШ <ичю и их весовые доли;

- выбрать схемы и режимы прокатки и термообработки, обеспечивающие требуемый набор идеальных ориентировок.

8. Экспериментальные исследования изменения компонент текстуры и показателей на основных стадиях прокатки Листов из АЩ и А99 показали принципиальную возможность целенаправленного формирования в листах заданной анизотропии свойств. При этом установлено так-те, что в этих материалах присутствуют кристаллографические ориентировки, показатели анизотропии которых достигают значений (0.0.85?), существенно отличающихся от известных для рлюминевых сплавов величин. Это создает основу для производства'листов с новым комплексом свойств.

9. При экспериментальном исследовании изменения анизотропии свойств на основных стадиях прокатного производства' обоснована возможность формирования в листах из алюминиевых сплавов рациональной. анизотропии в условиях существующей технологической схемы прокатки. Для получения- требуемого сочетания коэффициентов в плоскости листа, необходимо для каждой группы сплавов температуру отжига и время выдержки назначить в зависимости от степени деформации, полученной металлом при холодной прокатке (см.рис.10.1,и.1).

10. На основе установленных закономерностей разработаны и ■-предстазлены в виде обещанных таблиц и графических зависимостей рекомендации по выбору маршрутов прокатки, степеней обжатия и режимов отжига, обеспечивающие в листах рациональную анизотропию, применительно к расмотренным процессам листовой штамповки (см.например рис. 11.1).

11. Установленные рентгеноструктурными исследованиями видоизменения текстуры изучаемых образцов а также изменение характеристик фестонообраэовалия и мест возникновения впадин при вытяжке экспериментальных заготовок однозначно подтверждают адеквг--ность выявленных зависимостей ^^ «£ Т} реальному состоянию структуры листовогополуфабрнката. В частности, при вытяжке, полученных 1.ри опытной прокатке траисверсально изотри/?-них заготовок высота деталей увелич 1ась на 10... 12Х при неизменном коэффициенте вытяжки; снизилась на 70... 75Х раэнотолщин-ность стенки по пер»*метру и практически устранено фестонообра-зование (см. рис. 11.1),

12. Анализ результатов отжига промышленных партий листов в садочных печах и на ЛИТО по предлагаемым рекомендациям, подтверждает возможность получения требуемой а полуфабрикатах анизотропии в условиях реального производства

13. Длительные (в течение года) исследования колебаний анизотропии в различных партиях листов из АДО показывают, что при установившейся технологии производства вначения показателей анизотропии остаются практически постоянными. Следовательно, осредненные значения можно принять в технологических и проектировочных расчетах процессов листовой штамповки.

14. На основе полученных в диссертации результатов разраб~таны экономичные режимы прокатки и отжига, гарантирующие получение листов и лент из АД0.АД1, АМЦ, АМГ6 с регламентированными свойствами и анизотропией. Экономический эффект от внедрения разработок в листопрокатное и листоштамповорое производства составил свыше 1.1 млн. рублей.

Основные положения диссертации опубликованы в 92 работах, в том числе:

1. Уваров Е В., Арьшенский Й.Ы. ,Гречников ф. К' Исследование анизотропии свойств алюминиевого сплава АДО // Стеши и сплавы цветных металлов : Межвуз. сб.- Куйбшгэв, 1974. -С. 18-22.

2. Гречников <5. В. Влияние режимов отжига на показатели анизотропии листовых алюминиевых сплавов //Стали и сплавы цветных металлов: 15ежвуз. сб. - Куйбышев, 1974. -С. 22-26.

3.Уваров В.Е .Арьшенский Ю.М. .Гречников Ф. Е Влияние анизотропии на диаграммы видов напряженного состояния // Теория и технология обработки металлов давлением: Шквуз. сб. Куйбышев, 1975. -С. 20-26.

4. Уваров В. Е , Гречников Ф. Е Характер изменения анизотропии сплавов АДО при прокатке и последующем отжиге // Теория и технология обработки металлов давлением: Межвуз. сб. -Куйбышев, 1975.-С. 20-26.

5. Уваров В. Е .Гречников Ф. Е Изменение анизотропии свойств листовых алюминиевых сплавов в зависимости от толщины // Алюминиевые сплавы и специальные материалы: Сб. тр. ВИАМ. - 1975. -Еш. 9. -С. 92-96.

6. Арьшенский К1 И., Гречников О. Е , Уваров Е Е Влияние режимов прокатки и отжига на анизотропию свойств листов алюминиевых сплавов // Темат. сб. науч. тр. СССР (МЙСиС).-1976.- N 94. -С. 38-43.

7. Ешяние пластических свойств исходной ааготовки иа предельную степень раздачи анизотропных труб / Ю. М. Арьшенский, ЕЕ Уваров, Е И. Шрдасов, Ф. В. Гречников. // Деп. рук. ВИНИТИ. -1975- реф. 9В394-75. -12 с.

8. Уваров Е В, Гречников Ф. В. О формировании и использовании анизотропии свойств листовых алюминиевых сплавов // Алюминиевые сплавы и специальные материалы: Сб. тр. - М. -1976.-Вьш. 10. -С. 68-74.

9. Уваров Е В, Арышнский 1Q И., Гречников Ф. Е О возможностях регулирования анизотропии листовых иатериалов // Тр. КуАИ.- Куйбышев. 1977. - С. 17-21.

10. Технология штамповки эластичной средой трубчатого переходника из анизотропного материала / Ю. Н. Арьшекский, ЕВ.Уваров, R К МэрдасовД Ф. Е Гречников. // Кузнечно-пггампс^вочное производство. - 1978.- N 6. - С. 16-18.

11. Сдельное формоизменение' при штамповке деталей летательных аппаратов: Учеб. пособие /ЕЕ Уваров, Ю. 11 Арышенский, Е И. Мордасов, Ф. Е Гречников. -Куйбышев, Куйбышев, авиац, ин-т, 1978. 68 о.

12. Уваров Е В, Гречников Ф. В. Анализ влияния пластических свойств материала на предельную степень вытяжки // Тр. КуАИ. - Куйбышев, 1979. - С. 116-119.

13. Уваров Е В, Гречников Ф. Е Влияние анизотропии заготовок на разнотолиднность стенки иаделия при вытяжке // Вопросы пластического формоизменения при производстве летательных аппаратов и двигателей: 15ежзуэ. сб. - Куйбышев, 1979. - С. 110-115.

14. Арыиенский В.Ы., Уваров ЕЕ, Гречников Ф. Е Влияние термомеханического воздействия на формирование анизотропии при прокатке листов //Тез. докя. VI Всэсоюз, конф. ло теплофизике технологических процессов. - Таякант, 1984. - С. 127.

15. Арывенский "Д11, Уваров В. В., Гречников Ф. В. Повышение КИМ и параметров формообразования листов из алюминиевых сплавов //Tea. дою. Всесош. конф. по оптимизации технологических процессов формоизменения. Казань, 1984 - С. 68.

16. Прогрессивны® технологические процессы .холодной атамповки / Ф. К Гречников, A. li. Дштриев, Е Д. Кухарь и др.-. Под ред. А. Г. Овчинникова. - Я: Машиностроение, 19В5. - 184 о.

17. Арьшенекий аЦ , Уваров ЕЕ, Гречников Ф.В. О предельных возможностях материала в процессах листовой етамповки //Тез. докл. Всесоюз, конф. - М , 1985. - С. 27.

18. Арыиенский ia U., Гречников Ф. Е , Арышенстай ЕЮ. Излучение рациональной анизотропия в листах. - У.: Металлургия, 1S87. - 141 с.

19. Гречников Ф. В., Быков... а, Осиновская НЕ Статистический анализ влияния химического состава АЩ на механические свойства проката // Вопросы авиационной науки и техники. Сер. Т Л С. -1987. - its. -с. гэ-за

Ю. Черепок Г. Е , Гречншюв Ф. В. Совреьмннью проектные реиения реконструкции цехов прокатки алюминиевых сплавов: Учеб. пособие. - Куйбыиев, Куйбышев, авиац. ин-т. 1Ш7. - 44 с.

21. Теория и технология листовой штамповки анизотропных и композиционных материалов в авиастроении: Учеб. пособие /а Ы. Ары-шавский, Ф.В. Гречников, а В. Уваров, И. Г. Лосев. -Куйбышев, Куйбышев, авиац. ин-т. 1988. - 88 с.

22. Арышенский Ю. И., Гречников Ф. Е , Уваров К Е Формирование свойств акиартропных материалов иа алюминиевых сплавов для автомобилестроения /'/Тез. докл. "УХ I Всесоюз.конф. по теплофизике технологических процессов. - Тольятти, 1988. •- С. 43.

23. Гречников Ф. К Анализ влияния анизотропии на деформированное состояние фланца при осесимыетричной вь-хякке И Кузнечнопггампо-вочное производство. - 1389. - N 12. - С. 12-14.

24. Арышенский Ю. М., Гречников Ф. В., Зайцев В. Ы. Управление форки-рованием анизотропии при прокатке листов с помощью текстурных

. данных //Гез. докл. Всесоюз. конф. по физике прочности и пластичности. - Куйбышев, 1983. - С. 410-411.

25. Арышенский Ю. М. , Гречников Ф. В., Арышенский К Ю. Определение требований к анизотропии листов в зависимости от вида их последующей штамповки. // Кузнечно-штамповочноа производство. 1990. - N 3. - С. 16-19.

26. Гречников Ф. В. Расчет диаметров анизотропных заготовок для вытям-си //Вестник машиностроения. - 1900. - N 7. - С. 55-58.

27. Арышенский КХ М. , Гречников Ф. Е , Зайцев Е М. Определение деви-атора анизотропной среды по её текстурным параметрам //Лав. АН СССР Металлы. - 1990. - N 4 - С. 137-140.

28. Уваров В Е Арыненский Ш М., Гречников £>. В. Основы расчетов предельно го формоизменения в процессах листовой шгашовки авиационных деталей; Учеб. пособие -Куйбышев, Куйбышев, авиац. ин-т. 1990. - 40 с.

29. Арышенский Ю. Ы. , Гречников £ Е Теория и расчеты пластического формоизменения анизотропных материалов. - М.: Металлургия, 1П0. - 304 о.

30. г ¡тяжка изделий из технического алюминия в полунагартованном состоянии /Ф. В. Гречников, И. & Осиновская, А. Б. Быков,В И. Дровян-ников // Технология легких сплавов. - 1990. - К 5. - С. 52-54.

31. Арышенский Ю. К , Гречников Ф. Е , Лосев и г. Определение величины давления гидроэластичной матрицы в процессе вытяжки эл-липсных деталей из анизотропных заготовок. //Вестник машиностроения. - 1992. - Н 12. - С. 46-48.

32. Гречников Ф. В., ^епачевская С. КХ , Зайцев В II Исследование взаимосвязи показателей аниаотропии с харатаеристиками текстуры и константами монокристалла при прокатте сплава АМЦ //Цветные металлы. - 1991. - N 3. - С. 59-62.

33. Гречников Ф. Е , .Зайцев В. М. Расчет анизотропии свойств плакированных листов по характеристикам составляющих пакат материалов //Изв. вузов. Чгрная металлургия. - 1991. - N 6. - - С. 35-38.

34. Гречников Ф. Е Осиковская И. Е Влияние химического состава и режимов горячей прокату на анизотропию свойств листов из сплава АМЦ //Цветные металлы. - 1991. - М- 4. - С. 46-48.

35. Оводенко M. Е , Копнов Ей, Гречников Ф. Е Прокатка алюминиевых сплавов. - М. : Металлургия, 1992. - 270 с.

36. А. с. 12666D7 СССР, ИКИ В21Д22/??. Устройство для глубокой вытяжки /И. П. Попов, Е Д. Маслов, Ф. Е Гречников //Б. И. -1986. - - N 40.

37. А. с. 1344456 СССР, ШИ Е21Д5/00. Способ изготовления профилей из листа / IQ Ы. Аршенский, ЕIQ Ненашев, Ф. В. Гречников //Открытия, изобретения... - 1987. - M 38.

38. А. с. 1368063 СССР, Ш В21Д5/00. Штамп для одноугловой гибки листов /I. U. Арышенский, Е Ю, Ненашев, Ф. Е Гречников, А. И. Матвеев //Открытия, изобретения... - 1987. - N 3.

39. А. с. 1608939 СССР. Способ горячей прокатки слитков из алюминиевых сплавов / Ф. Е Гречников, Г. Е Черепок, R И. Копнов, ЕИ.г'а-монин //Открытия, изобретения... - 1991. - N 15.

40. А. с. 1651578 СССР. Способ изготовления проката из алюминиевого сплава /Ф. R Гречников, Е ИХ Арышенский, А. П. Быков //Открытия, изобретения... - 1991. - H 27.

Подписано к печати 31.03.93г.

Зак .с II объем 2,0 п.л. тир. 100

Типография ¡.ЭТУ гол.Н.Э.Баумана