CC BY
27
Библиографический список
1. Биргер И.А. Метод дополнительных деформаций в задачах теории пластичности / И.А. Биргер // Изв. Ан СССР, ОТН. Механика и машиностроение. - №1. - 1963. - С. 47-56.
2. Илюшин А.А. Механика сплошных сред / А.А. Илюшин.- М.: Изд-воМГУ, 1990. - 310 с.
3. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы / Р. Галпагер. -М.: Мир, 1984, - 428 с.
4. Ротационна вытяжка оболочек / А.А. Баранов [и др.]. - Тула, Машиностроение -1; Изд-во ТулГУ, 2005. - 280 с.
Получено 24.10.08.
УДК 621.983; 539.374
С.С. Яковлев, ЕЮ. Поликарпов (Тула, ТулГУ)
ФОРМИРОВАНИЕ РАЗНОС ТЕННОСТИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ С ФЛАНЦЕМ ПРИ РЕВЕРСИВНОЙ ВЫТЯЖКЕ ИЗ АНИЗОТРОПНОГО МАТЕРИАЛА
Приведены результаты теоретических исследований по формированию относительной величины разностенности осесимметричных деталей с фланцем при реверсивной вытяжке из анизотропного материала.
Работа выполнена по грантлРФФИ№ 07-01-96409.
В работе [1] рассмотрен вопрос о распределении напряжений и деформаций на операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем (рис. 1) с коэффициентом вытяжки =rn /RQ на радиальной
матрице с прижимом.
Материал заготовки принимался несжимаемым, трансверсаьно-изотропным с коэффициентом нормаьной анизотропии R, подчиняющимся условию пластичности Мизеса - Хилла и ассоциированному закону пластического течения. Принималось, что толщина стенки исходного полуфабриката постоянна по обраующей детаи. Операция реверсивной вытяжки реаи-зуется в условиях плоского напряженного состояния.
Рис. 1. Схема реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем
В основу анализа положен метод расчета силовых параметров процесса, основанный на совместном решении приближенных дифференциальных уравнений равновесия и условия текучести с учетом сопряжений на границах участков, а также изменения направления течения материала [1 - 4]. Получены выражения для оценки напряженного и деформированного состояний, силовых режимов операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем из трансверсально-изотропной заготовки.
Выполнены теоретические исследования влияния технологических параметров реверсивной вытяжки, радиуса закругления матрицы Щ , условий трения на контактной поверхности рабочего инструмента и заготовки д и величины давления прижима д на изменение относительной
величины разностенности изготавливаемой детали & = (& - so)/ &0 Толщина заготовки на этапах деформирования вычислялась по выражению
1п & = — СР+С8 ±
&0 Щ °рЯ “С0(1 + Я) г’
где &о и & - начальная и текущая толщины заготовки; аг и - меридиональные и окружные напряжения в заготовке; Щ - радиус края заготовки; Я - коэффициент нормаьной анизотропии;
Расчеты выполнены для алюминиевого сплава АМг6, механические свойства которого следующие: ^ 2 =195,7 МПа; А = 277,24 МПа;
п = 0,256; Я =0,6 . Исследования поведены при гп = 1000 мм; &о = 3,5 мм в диапазонах изменения технологических параметров процесса: Щ = Я^ =2...20; д =0,01 ...0,3; д =0...6 МПа; Ям = Ям/я0 [4,5].
Графические зависимости изменения относительной величины разностен-ности изготавливаемой детали & от относительного радиуса рассматриваемой точки г = г/Щ (г - координата рассматриваемой точки; Щ -координата края заготовки) в момент совпадения верхней кромки рабочего пояска матрицы с центром радиуса закругления пуансона Я/ приедены на рис. 2 и 3.
Анализ графических зависимостей, приеденных на рис. 2 и 3, показывает, что с уменьшением относительного радиуса рассматриваемого сечения г и коэффициента вытяжки т^ от 0,8 до 0,6 при д =0 и д = 0,05
наблюдается увеличение относительной разностенности & детали на 11 %.
С уменьшением коэффициента трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки д наблюдается увеличение относительной разностенности & детали на 18 % при т^ = 0,7 и на 12 % при т^ = 0,85 .
0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 $ 0,02 0,01 о
/»¿=0,85
/
'«¿ = 0,8,/.
/ V ^=0,7
0,7
0,8
0,9
а
б
Рис. 2. Графические зависимости изменения & от г изготавливаемых деталей из алюминиевого сплава АМг6: а - д = 0,1; б - д = 0,05 (д = 0,015)
0,6 0,7 0,8 0,9
Г -------»
а
0,8
0,85 0,9
Г -------
б
0,95
Рис. 3. Графические зависимости изменения & от г изготавливаемых деталей из алюминиевого сплава АМг6: а - д = 0,1 МПа;т^ =0,7; б - д = 0,1 МПа; т^ = 0,85
С уменьшением относительной величины давления прижима д от
0,05 до 0,03 наблюдается увеличение относительной разностенности & детали на 14 % при т^ =0,7 и на 11 % при т^ =0,85. Дальнейшее увеличение относительной величины давления прижима д и коэффициента трения д сопровождается утонением стенки детали до 1,5 % при т^ = 0,7, до 1 % при т^ = 0,85, до 2 % при т^ = 0,7 .
Установлено влияние коэффициента нормальной анизотропии механических свойств Я на изменение относительной величины толщины изготавливаемой детали I. Расчеты выполнены при следующих параметрах кривой упрочнения и технологических параметрах процесса: а0 2 = 196 МПа; А = 277 МПа; п = 0,26; ц=0,05; іо =3,5 мм; гп=1000 мм;
Щ =50 мм. На рис. 4 приведены графические зависимости влияния относительного радиуса рассматриваемой точки г в момент совпадения верхней кромки рабочего пояска матрицы с центром радиуса закругления пуансона Яї на изменение относительной величины толщины изготавливаемой дет а и I.
а
0.12 0.1 0.08 0.06 ^ 0.04 0.02 0
Л = 0.5 /
п= 1 , /
1—1 II / ^
0,8 0,85 0,9 0,95
Г ------»
б
Рис. 4. Графические зависимости изменения і от г:
а - д = 0; т^ = 0,85; б - д = 0,015; т^ =0,85
Анализ графических зависимостей, приведенных на рис. 4, показывает, что с уменьшением относительного радиуса рассматриваемого сечения г и коэффициента анизотропии Я от 1,5 до 0,5 при д =0 и ц = 0,05 наблюдается увеличение относительной разностенности ^ детали при коэффициенте вытяжки т^ =0,7 на 18 %, а при т^ =0,85 на 13 %.
Приведенные выше результаты могут быть использованы для оценки формирования относительной величины разностенности осесимметричных деталей с фланцем из анизотропного материла при реверсивной вытяжке.
Библиографический список
1. Поликарпов Е.Ю. Реверсивная вытяжка осесимметричных деталей с фланцем из анизотропного материала / Е.Ю. Поликарпов // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 3. - 2008. - С. 3-13.
2. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки / Е.А. Попов. -М.: Машиностроение, 1968. - 283 т.
3. Мельников Э.Л. Холодна штамповка днищ / Э.Л. Мельников. -2-е изд., пераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. - 192 с.
4. Яковлев С.П. Обработка давлением анизотропных материалов / С.П. Яковлев, С.С. Яковлев, В.А. Андрейченко. - Кишинев: Квант.- 1997.331 с.
5. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке / В.П. Романовский. - Л.: Машиностроение, 1979. - 520 с.
Получено 24.10.08.
УДК 621.96:679.5
О.А. Ямникова, Е.Н. Якимович (Тула, ТулГУ)
ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УНИФИКАЦИИ ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ
Проведен морфологический анализ штампов холодной листовой штамповки и пресс-форм. Выявлены необходимые конструктивные, технологические и формообразующие узлы рассматриваемой ТО, которые составляют единую БД, обеспечивающую сокращение времени и улучшение качества разработки оснастки с использованием автоматизированных систем.
Техническа подготовка производства на машиностроительных предприятиях — один из наиболее длительных, трудоемких и ответственных этапов освоения выпуска новых изделий. Подготовка производства — это комплекс нормативно-технических мероприятий, регламентирующих конструкторскую, техническую подготовку производства и систему снабжения предприятия. Поэтому сокращение времени на техническую подготовку производства, достигаемое за счет автоматизации этого процесса, представляет собой важную актуаьную задачу.
Для внедрения автоматизированной системы технической подготовки производства (АСТПП) необходимо раработать информационное обеспечение (ИО) системы. Ее основу составляет баа данных (БД) оснастки. Рассмотрим структуру системы на примере наиболее распространенной и применяемой на производстве оснастки: штампов холодной листовой штамповки (ХЛШ) и пресс-форм. Для этого необходимо ввести понятие типовой оснастки. Данна оснастка имеет в своем составе основной комплект деталей, присутствующий в любом штампе ХЛШ и пресс-форме.
На машиностроительных предприятиях варианты возможных типовых решений по всей номенклатуре изделий оформляются в виде руково-
