С.Л. Новокщенов А.Ю. Бойко А.М. Гольцев С.И. Антонов
САПР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД:
Курс лекций
Учебное пособие
В
ГОУВПО «Воронежский государственный
технический университет»
С.Л. Новокщенов А.Ю. Бойко А.М. Гольцев С.И. Антонов
САПР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОМД:
Курс лекций
Утверждено Редакционно-издательским советом
университета в качестве учебного пособия
В
УДК 621.882
САПР
технологических процессов ОМД: курс
лекций: учеб. пособие/ С.Л. Новокщенов,
А.Ю. Бойко, А.М. Гольцев, С.И. Антонов.
Воронеж: ГОУВПО “Воронежский
государственный технический университет”,
2007,
Учебное пособие соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование», специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением», по дисциплине «САПР технологических процессов ОМД» очной формы обучения.
Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе Microsoft Word и содержится в файле “САПР ТП.doc”
Табл. 4., Ил. 48. Библиогр.: 12 назв.
Научный редактор профессор В.М. Пачевский
Рецензенты: кафедра «Теоретической и прикладной механики» Российского Государственного Открытого Технического Университета Путей Сообщения;
д-р техн. наук, проф. А.Н. Осинцев.
© Новокщенов С.Л., Бойко А.Ю.,
Гольцев А.М.,
Антонов С.И., 2007
© Оформление. ГОУВПО
«Воронежский государственный
т
Оглавление
Часть 1 8
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ 8
Лекция №1 8
Особенности проектирования технологических процессов обработки металлов давлением на ЭВМ 8
Лекция №2 31
Плоское, объемное и осесимметричное течение 31
Лекция №3 40
Деформации. Течение. Скорости деформации 40
Часть 2 55
АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПОКОВОК И ИНСТРУМЕНТОВ 55
Лекция №4 55
Этапы расчета напряженно-деформированного состояния 55
Рис. 22. Основные возможности анализа 72
Лекция №5 74
Реологические свойства материалов, применяемых для штамповки. Внешнее трение и смазка при пластическом деформировании 74
Лекция №6 89
Задачи и инструменты оптимизации технологических процессов в современных САПР ТП 89
Лекция №7 110
Оптимизационные задачи заготовительно-штамповочного производства 110
Расчет и анализ результатов раскроя 119
Часть 3 126
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШТАМПОВЫХ БЛОКОВ 126
Лекция №8 126
САПР автоматизации процесса проектирования штампов для холодной листовой штамповки 126
Лекция №9 152
Методика проектирования деформирующих инструментов горячей объемной штамповки 152
Лекция №10 173
Математическое описание алгоритмов оптимизационных расчетов стойкости и разрушения деталей штампов 173
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 180
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 181
Введение
Все расширяющееся применение кованных и штампованных деталей в различных отраслях машиностроения требует дальнейшего совершенствования научно обоснованных методов анализа и расчета технологических процессов обработки металлов давлением.
Применение ЭВМ для разработки технологического процесса того или иного метода обработки металлов давлением и конструирования штампов, расчет оптимального варианта загрузки оборудования значительно сокращает сроки подготовки производства, исключает субъективные ошибки технолога при проектировании и позволяет рассчитать все параметры процесса с помощью научно обоснованных рекомендаций по специальным методикам и точным формулам различной сложности.
При автоматизированном проектировании за очень небольшой промежуток времени могут быть просчитаны десятки, а если необходимо, и сотни различных вариантов. При этом исключаются ошибки, возможные при ручном проектировании, которые часто обнаруживаются лишь при производственном внедрении процессов. Эффективность автоматизированного проектирования повышается при использовании современных математических моделей и методов оптимизации, позволяющие решать с помощью ЭВМ задачи выбора оптимального сочетания параметров процессов штамповки, и всей совокупности процессов с учетом рациональной загрузки оборудования.
Использование и внедрение в производство современных систем автоматизированного проектирования требует комплексного исследования, и построения стройной системы правил проектирования, обеспечивающих значительное повышение эффективности производства поковок.
ЧАСТЬ 1
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ
Лекция №1
Особенности проектирования технологических процессов обработки металлов давлением на ЭВМ
Теоретические вопросы:
1.1. Общие задачи проектирования технологических процессов. Системный подход при проектировании технологических процессов ОМД
1.2. Природа и механизм пластической деформации и разрушения металла
1.3. Характерные особенности современных методов расчета
1.1. Общие задачи проектирования технологических процессов. Системный подход при проектировании технологических процессов ОМД
Высокие темпы роста машиностроительной промышленности и связанное с ним расширение областей применения процессов обработки металлов давлением, значительное увеличение номенклатуры изготавливаемых изделий и поковок высокого качества, снижения стоимости их изготовления – все это требует коренного изменения системы технологической подготовки штамповочного производства за счет использования ЭВМ для автоматизации и оптимизации процессов проектирования.
В общем объеме работ по технологической подготовке производства (ТПП) новых изделий в машино- и приборостроении проектирование и изготовление технологической оснастки (штампов, пресс-форм, приспособлений) стоят на первом месте по трудоемкости и срокам реализации. Поэтому многие предприятия рассматривают автоматизацию проектирования и изготовления оснастки как один из эффективных способов снижения трудоемкости и сокращения сроков ТПП.
В настоящее время для решения этих задач применяют специализированные САПР – системы, автоматизирующие проектирование, конструирование и технологическую подготовку производства с целью рационализации и автоматизации получения проектных решений и технической документации (проектов) различных процессов, технических объектов и систем (заводов, цехов, машин, технологических процессов, оснастки и т.д.) при широком применении экономико-математических методов и ЭВМ.
Одна из главных задач автоматизированной подготовки производства – выбор наилучших в определенном смысле технологических процессов, т.е. определение такого технически допустимого сочетания технологических параметров (при оптимизации технологических процессов) или технологических процессов (при оптимизации загрузки оборудования), которые отвечали бы заданным требования выполнения производственной программы с наименьшими затратами труда, материалов, рационального использования оборудования и т.д.
Однако технологический процесс представляет собой сложную систему, определяющуюся большим числом параметров на технико-экономические показатели процесса штамповки и всего производства в целом – общая трудоемкая задача. Еще более трудоемкой задачей является задача определения оптимальных параметров, отвечающих заданному критерию оптимизации.
Так, для точного описания операций необходимо знать законы их осуществления. Знание этих законов позволяет решить первую основную задачу – задачу прогноза (предсказания) конечного результата (исхода) операции и характерных для нее закономерных условиях с учетом влияния случайных факторов.
Организация операций всегда связана с активным вмешательством в действительность и сопровождается ее рационализацией или оптимизацией. Рационализировать операцию – это значит придать ей такую структуру и направленность (выбором соответствующих способов, средств, связей и т.д.), при которых операция будет осуществляться в нужном направлении и даст желаемый результат.
Оптимизация или наиболее рациональная организация соответствует таким (преимущественным) условиям осуществления операции, при которых процесс протекает наилучшим (в заданном смысле) образом и дает наилучшие по сравнению с другими наилучшие по сравнению с другими возможными вариантами результаты.
Последовательность решения описанных задач при проектировании технологического процесса на молотах и кривошипных прессах состоит из следующих последовательных стадий: вначале рассчитывают массу поковки, выбирают размеры заусенечной канавки; размеры осаженной заготовки, рассчитывают стойкость штампов, время на ручные операции штамповки, машинное время и штучное время на штамповку одной поковки, норму расхода материала, допустимое число восстановлений комплекта штампа, число комплектов штампов, допустимое число восстановлений комплектов штампов, необходимое для изготовления заданной партии поковок и т.д.
Для решения описываемых проблем необходима единая методология и теория автоматизированных систем технологической и конструкторской подготовки производства, элементы которой основываются на системном подходе к проектированию технологических процессов ОМД.
Системный подход к исследованию и проектированию сложных технических объектов, которыми являются современные ТП объемной ОМД, базируются на ряде универсальных принципов. Эти принципы целесообразно принимать во внимание при разработке концептуальных представлений и методологической базы для всех этапов проектирования и реализации ТП. Введение нижеизложенных принципов в практику будет способствовать созданию эффективных, ресурсосберегающих технологий изготовления машиностроительных деталей высокого технического уровня.
Рассмотрим основные принципы и формы их проявления как в процессе проектирования, так и в разработанном и воплощенном в производство ТП объемной ОМД.
Принцип системности – любая сложная система с одной стороны, состоит из множества взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, которые сами являются системами, состоящими из более мелких взаимосвязанных элементов, с другой стороны, сама исходная система является одновременно подсистемой более сложной системы.
Этот принцип нацеливает на то, чтобы при анализе предметной области и формировании информационного обеспечения для системного проектирования технологических процессов объемной ОМД были учтены не только существенные связи между элементами и уровнями данного объекта, но и связи с другими системами (металлургическое и механоообрабатывающее производство), относящимися к окружающей среде. При проектировании технологического процесса, согласно указанному принципу, следует рассматривать конструкторско-технологические, информационные, экономические, социальные и экологические проблемы в комплексе друг с другом как единую систему проблем.
При реализации технологии следует иметь в виду, что изменения одного из его элементов может повлечь за собой порой последствия, в том числе и негативные, для других подсистем и самой технологии в целом.
Принцип декомпозиции – возможность расчленения по тому или иному признаку системы как по горизонтали, так и по вертикали на множества элементов и связей между ними и формирование для них собственных функций и целей из условия обеспечения исходных общесистемных функций и целей.
Данный принцип используется для выделения элементного состава предметной области и связей между элементами при формировании информационного обеспечения системного проектирования.
Воплощение этого принципа в методологии проектирования состоит в разбиении задач проектирования сложной системы на ряд этапов, в рамках которых становится возможной алгоритмизация процесса проектирования.
Для среды же производства этот принцип означает выделение функциональных подсистем (ремонт, обслуживание, производство), либо отдельных структурных элементов (прессы, линии) с целью рационального управления ими.
Принцип композиции (интеграции) – заключается в возможности объединения различными способами множества элементов (подсистем) с помощью множества связей в единую систему по единым правилам и в выявлении общесистемных свойств и функций.
В процессе проектирования данный принцип используется в задаче синтеза структуры технологического процесса и его обобщенных параметров из параметров подсистем.
Для среды реализации ТП, этот принцип нацеливает на организацию процесса производства не как простой совокупности разрозненных элементов, последовательно приближающих заготовку к окончательной форме, а как нечто целое, на вход которого подается заготовка, а на выход поступает поковка с требуемыми свойствами.
Принцип иерархичности – заключается в возможности выделения в сложной системе множества подсистем, находящихся на различных организационных уровнях, подчиненных друг другу по вертикали, и имеющих собственные цели и функции, выполнение которых направлено на достижение общей цели системы.
Выделение подчиненных уровней в проектирующей системе является важной задачей, необходимой для целеполагания, целеопределения, формирования системы частных и комплексных критериев оценки эффективности технических решений, принимаемых на различных этапах проектирования технологического процесса.
В процессе производства этот принцип реализован на уровне структуры машиностроительного предприятия, где каждое подразделение имеет свои специфические функции и связи свыше- и нижележащими уровнями иерархии, которое само является системой
Принцип обратной связи – заключается в такой организации взаимодействия в системе, при которой принятие решения осуществляется не только на основе априорно сформулированных целей, но и с учетом фактического состояния системы.
Этот принцип лежит в основе организации меж- и внутриуровневых информационных потоков процесса проектирования. Информационные потоки в прямом направлении соответствуют уменьшению неопределенности объекта проектирования до уровня, достаточного для его создания. Таким образом осуществляется материализация научных идей в продукт производства по цепи знания – модель – натурный объект. Однако, из-за объективного «огрубления» моделей и неполноты знаний, состояние объекта после производства не всегда и не во всем соответствует результату, предусмотренному проектированием.
Поэтому должен быть предусмотрен контур корректировки для повышения качества проектирования технологических процессов по результатам их испытания, т.е. должна существовать обратная связь между проектирующей и проектируемой системами.
В разрабатываемом технологическом процессе объемной ОМД с целью его адаптации к изменяющимся условиям (износ инструмента, колебание свойств материала, режимов обработки и т.п.) должна быть предусмотрена возможность регулирования параметров процесса по характеристикам выходного продукта (поковки, детали).
Реализация этого принципа в производстве ориентирует на создание системы контроля готовой продукции, с целью нахождения элемента системы, дающего сбой, при несоответствии выходного продукта требованиям, предъявляемым к нему, и устранения этого сбоя.
Принцип управляемости заключается в том, что система не должна содержать элементов, подсистем и т.п., не реагирующих на управление.
Процесс проектирования в любой форме реализации должен быть управляемым и позволять производить прием (передачу) и обработку информации, относящейся к определенным стереотипным проектировочным ситуациям, в нужной последовательности с привлечением необходимых программных средств.
При проектировании с использованием САПР ТП организация интерфейса между ее компонентами осуществляется с помощью набора управляющих программ организации проектирования.
Частной формой может быть выполнение отдельных стереотипных действий субъектом проектирования без привлечения ЭВМ на основе системы директив или с использованием экспертной системы.
В любом случае технолог должен иметь возможность вмешиваться в процесс принятия решений для использования собственных профессиональных знаний.
Разработанный технологический процесс должен иметь каналы управления (дискретного или непрерывного), воздействие через которые позволяло бы изменять состояние системы в желаемом направлении.
Это справедливо и для сферы производства. Необходимо наличие системы управления всеми подразделениями как с организационной, так и с технической стороны.
Принцип контролируемости состоит в том, что система не должна содержать в своей структуре элементов, не контролируемых вышестоящим уровнем.
При проектировании должен быть предусмотрен контроль целостности данных, обнаружение и исправление их искажения. В случае автоматизированного проектирования проектировщику должен быть обеспечен терминальный доступ к промежуточным результатам проектирования.
В разрабатываемом технологическом процессе должны быть предусмотрены операции контроля (непрерывного, периодического) существенных параметров качества с целью выработки необходимого управления их состоянием.
Затем эти операции необходимо внедрить на практике для эффективного управления производством.
Принцип эффективности состоит в том, что достижения требуемого уровня эффективности системы можно обеспечить не только повышением согласованности ее элементов, но, и в первую очередь, целенаправленным формированием элементного состава отдельных подсистем и систем в целом, т.е. структуры.
Процесс проектирования должен состоять из элементов проектировочной деятельности, совокупность которых совместима с традиционными формами организации и реализации и способна устойчиво воспроизводить процедуру проектирования технологий объемной ОМД.
При разработке новых и совершенствовании действующих технологических процессов формообразования деталей следует в первую очередь уделять внимание структурной оптимизации, т.е. технической совместимости операций и переходов процесса, как основному резерву достижения функционального и экономического эффекта.
Дальнейшее совершенствование технологии лежит в направлении повышения согласованности элементов (параметрической оптимизации) выбранной рациональной структуры технологии.
Принцип согласованности заключается в том, что все элементы системы (как по вертикали, так и по горизонтали) должны быть согласованы между собой с целью достижения заданной эффективности.
Этапы проектирования должны иметь согласование по выполняемым функциям и целям функционирования, по программному и алгоритмическому обеспечению.
Для достижения требуемой эффективности технологического процесса параметры (режимы) его операций и переходов должны быть оптимальными, т.е. согласованными в плане достижения поставленных целей.
Это же относится и к среде реализации ТП. Необходимо максимальное согласование, например, режимов работы смежных единиц оборудования, режимов промежуточной и окончательной термообработки и т. п.
Принцип реализуемости заключается в отсутствии в системе элементов, не реализуемых располагаемыми средствами техники и технологии.
Процедура проектирования не должна содержать алгоритмов, нереализуемых с помощью располагаемых вычислительных средств.
В разрабатываемом технологическом процессе должны отсутствовать операции, цели и функции которых недостижимы и невыполнимы с помощью выделенного объема ресурсов и располагаемых технических средств.
При изменении же этих элементов необходима своевременная корректировка ТП с целью максимального использования имеющегося технического оснащения.
Принцип единства системы и среды обуславливает необходимость рассмотрения проектируемой системы относительно той среды, в которой предполагается ее функционирование.
Технологические процессы объемной ОМД должны быть ориентированы на состояние той производственной среды, где предполагается их эксплуатация. В частности, необходима адаптация к типу производства (массовое, крупносерийное, серийное, единичное).
Принцип преемственности (типизации и стандартизации) предполагает рациональное использование в проектируемой системе апробированных прогрессивных типовых или стандартных элементов (подсистем, модулей, моделей, операций и т.п.).
Проектирование должно осуществляться на основе широкой преемственности (уровня использования в новых разработках стандартизированных проектных решений) в применении хорошо зарекомендовавших себя на практике типовых методик и средств формирования новых проектных решений. Всю предметную (маршрутную, операциональную, процедуральную) специфику процессов проектирования целесообразно локализовать в границах объектно-ориентированных подсистем, что обусловит их независимость, взаимодополняемость, совместимость, высокую степень стандартизации решений.
Разработку технологических процессов следует проводить, сочетая хорошо отработанные типовые решения с вновь вводимыми научно-обоснованными решениями или формируя новые комбинации типовых решений обработки – с целью быстрого с невысокими затратами повышения технического уровня изделия и технологии его изготовления.
Нельзя отходить от этого принципа и на производстве. Использование стандартного инструмента и оснастки повышают надежность работы ТП, а также возможность переноса технологии на другие предприятия.
Принцип контринтуитивного проектирования заключается в том, что создать удовлетворительный проект сложной системы, опираясь только на опыт и интуицию проектировщика, практически мало вероятно.
Этот принцип нацеливает на сочетание в процессе проектирования опыта специалиста со строгим, доказательным теоретическим решением, представленным аналитическими расчетами или имитационными моделями.
Использование ЭВМ позволяет наиболее эффективно реализовать на практике данный принцип, вследствие более полного, глубоко правильного и оперативного удовлетворения информационных потребностей проектировщика.
В качестве основной формы организации методических средств системы проектирования, содержащих рациональное знание, композицию теоретических и эмпирических форм, целесообразно использовать экспертные системы.
Разработанный на основе принципа контринтуитивного проектирования технологический процесс после промышленного испытания требует, как правило, минимума корректировок и проявляет высокую надежность при эксплуатации в производстве.
Принцип многообразия (полиморфизации) в сложных системах проявляется в многообразии форм (множестве морфизмов) организации и функционирования систем.
Этот принцип обуславливает необходимость генерирования в процессе проектирования альтернативных вариантов технологических структур и параметров их компонентов. Другим его частным проявлением должно быть использование принципа многокритериальности, т.е. обязательности оптимизации проектируемого технологического процесса по нескольким критериям. Желательно также, чтобы процедура проектирования была многоцелевой, ориентированной на разработку технологических процессов для различных типов производства.
При выборе из альтернативных вариантов технологических процессов объемной ОМД следует отдавать предпочтение тем, которые при реализации позволяют достичь нескольких целей, например, обеспечивают упрочнение и малоотходность при формоизменении.
На производстве запасной вариант необходим и с целью большей надежности работы на случай долговременного выхода из строя основного оборудования.
Принцип оперативного принятия решения состоит в том, что принятие управленческого решения должно быть осуществлено быстрее, чем возникнут существенные изменения в управляемом процессе.
Данный принцип ориентирует на использование упрощенных, но достаточно достоверных моделей и быстродействующих алгоритмов для сокращения времени проектирования или для оперативного принятия решений в случае необходимости корректировки технологического процесса по результатам промышленного испытания.
В технологических процессах желательно предусматривать адаптивные системы управления параметрами, в которых время принятия решений ограничено до уровня, исключающего возможные при этом неблагоприятные последствия.
Для этого на производстве необходимо максимальное использование средств механизации и автоматизации.
Принцип гибкости заключается в быстром и целенаправленном изменении свойств системы.
Процедура проектирования должна быть построена по модульному принципу, чтобы замена или модификация какого-либо ее этапа не затрагивала других, не сопряженных с ним этапов.
Для многономенклатурного типа производства технологический процесс должен быть ориентирован на получение комплексной или комплектной заготовки в быстропереналаживаемых групповых или программно управляемых комплексах.
Принцип эмерджентности состоит в том, что сумма свойств элементов, составляющих систему, не всегда равна свойству совокупности; максимизация локальных эффектов не приводит к максимуму эффекта системы в целом.
При формировании решающего правила выбора рационального технологического процесса объемной ОМД из набора альтернативных вариантов необходимо исходить из компромисса между локальными критериями эффективности процесса и критериями эффективности систем более высокого уровня.
Структура и режимы технологического процесса объемной ОМД должны быть ориентированы на формирование необходимого комплекса служебных свойств детали и снижение затрат на его производство.
1.2. Природа и механизм пластической деформации и разрушения металла
Пластическая деформация металлов осуществляется в основном путем параллельного смещения тонких слоев (скольжение). При этом производится некоторая механическая работа, затрачиваемая на деформацию тела, которая превращается в энергию трех видов: кинетическую, тепловую и потенциальную.
Потенциальная энергия состоит в свою очередь из двух частей: упругой (обратимой) и поглащенной (необратимой).
Упругая часть потенциальной энергии вызывает изменение межатомных расстояний вещества. После прекращения действия внешней силы атомы вновь занимают исходное положение устойчивого равновесия, а упругая часть потенциальной энергии полностью или частично возвращается в виде механической работы.
Поглощенная часть потенциальной энергии остается в теле после снятия нагрузки, вызывая искажения кристаллической атомной решетки.
Пластическое течение может начаться лишь после того, что как накопленная в теле потенциальная энергия превысит некоторую величину, которая зависит от физических свойств деформируемого вещества и от термомеханического режима деформирования (температуры, скорости и напряженно-деформированного состояния).
Многочисленными опытами было установлено, что при больших деформациях, которые характерны для большинства процессов обработки металлов давлением, подавляющая часть затраченной механической работы переходит в тепловую энергию.
При достаточно большой длительности процесса формоизменения тепловая энергия рассеивается в окружающую среду, не вызывая существенного повышения температуры тела. При малой длительности процесса тепловая энергия не успевает рассеяться, что заметно повышает среднестатистическую температуру в очаге интенсивной пластической деформации.
При динамическом характере приложения нагрузки преимущественное развитие тепла происходит по плоскостям наиболее интенсивных сдвигов. На этих плоскостях температура может значительно превысить среднестатистическую температуру всего тела и достигнуть критического значения, при котором в металле происходят внутренние превращения.
Разогрев металла может оказать существенное влияние на процесс пластического деформирования, вызывая сложные физико-химические явления.
Как известно, под влиянием внешних сил в деформируемом теле возникают внутренние силы сопротивления, которые характеризуются величиной интенсивности, действующей на элементарную площадку, и называются напряжениями:
(1.1)
В общем случае направление и величина напряжения зависят от выбранного положения площадки в теле и от ее ориентации.
Вообще же напряженное состояние в какой-либо точке деформируемого тела характеризуется тремя главными нормальными напряжениями и направлениями главных осей, таким образом, существует девять видов напряженного состояния: четыре объемных (трехосных), три плоских (двухосных) и два линейных (одноосных).
Схема напряженного состояния влияет на способность металла претерпевать необратимые деформации не разрушаясь и на величину внешней силы, которую необходимо приложить для осуществления остаточной деформации заданной величины.
Деформирование в условиях одноименного объемного напряженно-деформированного состояния требует большее усилие, чем в условиях разноименного напряженного состояния при прочих равных условиях.
Кроме напряжений, деформированное состояние в какой-нибудь точке характеризуется тремя главными деформациями и тремя направлениями осей деформации. Возможны три вида деформированного состояния: плоское и два объемных.
Таким образом, один и тот же вид напряженного состояния может сочетаться с различными видами деформированного состояния. Напряженно-деформированное состояние, соответствующее тому или иному способу формоизменения обычно называют механической схемой деформации, что может быть положено в основу классификации различных процессов обработки металлов давлением.
При некоторой определенной величине напряжений наступает предельное состояние текучести, при котором начинается плоское пластическое формоизменение. При дальнейшем росте напряжений и деформаций наступает второе предельное состояние – разрушение тела.
Тело, пластическая деформация которого осуществляется при постоянной величине сопротивления деформированию, называют идеально пластичным телом.
Так как процессы обработки металлов давлением обычно осуществляются в условиях сложного напряженного состояния, то большое значение при разработке методов анализа и расчета приобретает формулировка условия, определяющего переход деформируемого тела из упругого в пластическое состояние (условие текучести) в зависимости от вида напряженного состояния. Существует несколько гипотез, характеризующих условия перехода металла в пластическое состояние. Наиболее обоснованным экспериментально является условие пластичности Мизеса-Губера.
1.3. Характерные особенности современных методов расчета
При решении ряда задач используются методы приближенного решения уравнений равновесия и пластичности.