Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Пластическое деформирование металлов [сборник статей]

..pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
20.10.2023
Размер:
8.28 Mб
Скачать

Работа пластической деформации определяется интегрирова­ нием выражения

1

 

 

-4 = § Pi<M-

 

 

О

 

 

В табл, приведены значения Р[ =

—, А —

— , а, п и отно-

 

rlP

rIP

сительной величины врезания пуансона в материал до его разделе­

ния h0 для наиболее часто применяемых материалов.

Полное вертикальное усилие деформирования, действующее

на пуансон, равно

 

P = Pi + fvJiF,

(19)

где /р, — коэффициент пластического трения на боковой поверх­ ности пуансона, a F — S - ------ относительная боковая поверхность

Силовые параметры процесса резки прямым пуансоном

Материал

t

Pi*

а

П

А

^чпах

 

 

 

 

АМГ6М

0,25

23

46,2

0,52

33,4

53

0,53

 

 

0,33

28

58,4

0,38

39,5

65

0,40

 

 

0,40

35

63,6

0,30

43,0

75

0,36

Сталь

20

0,25

42

65,0

0,76

44,0

72

0,50

 

 

0,33

52

63,0

0,45

. 50,7

85

0,40

 

 

0,40

60

61,4

0,44

54,0

91

0,36

1Х18Н10Т

0,25

45

151,0

0,79

132,0

133

0,56

 

 

0,33

50

2 0 0 ,0

0,69

138,5

159

0,45

 

 

0,40

65

197,0

0,69

142,0

167

0,40

Титан 0Т4

0,25

97

45,8

0,40

76,2

123

0,28

 

 

0,33

ИЗ

56,6

0,32

81,9

145

0 ,2 0

 

 

0,40

129

50,2

0,27

83,4

156

0,14

контакта пуансона с обрабатываемым материалом. Значения к вы­ числяются по формуле (3).

При расчете высечного пуансона на прочность необходимо знать величину горизонтальной проекции усилия Т — ТгН2, действующего на его боковую поверхность, которую можно оп­ ределить по формуле

Т = ontF.

(20)

150

Рис. 9. Сравнение экспериментальных (сплошные) и теоретических (пунк­ тирные) зависимостей вертикального усилия деформирования от глубины внедрения пуансона при резке алюминиевого сплава АМг 6М (а, б) стали 20

(в) и 1 Х 1 8 Н 1 0 Т (г)

Нормальное напряжение оП1, действующее на боковую по­ верхность пуансона, может быть определено из условия перехода

материала заготовки в пластическое состояние

[6]. Из поля ли­

ний скольжения, показанного на рис. 8,

в,

имеем

cni — — 2& —1—^

0 + -Tj- sin 20j.

 

(21)

Рис. 8, б

иллюстрирует

зависимость горизонтальной проекции

усилия Т

от глубины внедрения пуансона

цри

ф = 0 и ф =15°

( г = 1,0).

На рис. 9 показаны сравнения теоретических и эксперименталь­ ных зависимостей вертикального усилия деформирования от

внедрения пуансона для материалов АМГ6М (а,

б), стали 20 (в)

и 1Х18Н10Т (г). Резка-высечка производилась

различными ти­

пами пуансонов: прямым (рис. 9 а, г), чашечным с передним углом резания ф = 15° (рис. 9, б) и скошенным (рис. 9, в). Коэффициент

151

пластического трения / р, при теоретических вычислениях при­ нимался равным 0,1, а — / р = 0.

Сопоставление экспериментальных данных с теоретическими расчетами показывает, что во всех случаях теоретические зна­ чения усилий и работы деформирования превышают действитель­ ные в пределах от 5 до 15%.

Таким образом, проведенный теоретический анализ силовых параметров процесса резки-высечки удовлетворительно согласу­ ется с результатами эксперимента и может быть применен при проектировании высечного инструмента и оборудования.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Ю. М. Клепиков. Применение вибрационно-вырезных прессов для обра­ ботки крупногабаритных листовых деталей, Ленинградский Дом научнотехнической пропаганды, 1970.

2.И. С. Леонов, Г. П. Фуга, Г. Л. Крылов, В. Г. Песоцкий. Ножницы для резки листового и сортового проката. М., «Машиностроение», 1972.

3.И. А. Челышев. Резание металлов на ножницах с параллельными ножами. Труды Сибирского металлургического института им. С. Орджоникидзе, № 2. Исследование процессов обработки металлов давлением. М., Металлургиздат, 1955.

4.Н. И. Крылов, Б. М. Тарасов. Усилия резания металлов на ножницах.— Труды Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструк­

торского института металлургического машиностроения, сб. 27, 1970.

5.А. Д . Томленое. Теория пластического деформирования металлов. М., «Металлургия», 1972.

6 . Н. И. Крылов, Е. М. Третъяков, Р. И. Непершин. Анализ разрезания за­ готовки на ножницах.— Сб. «Пластическое течение металлов». М., «Нау­ ка», 1968.

7.Н. И. Крылов, Е. М. Третъяков, Р. И. Непершин. Определение средних величин интенсивностей деформаций и скоростей деформаций при разре­ зании заготовки.— Сб. «Пластическое течение металлов». М., «Наука», 1968.

8 . В. Hill. On the Mechanics of Cutting Metal Strips with Knife-edged To­ ols.— J. Mech. and Phys. Solids, 1953, v. 1, N 4.

9.H. И. Зорев. Вопросы механики процесса резания металлов. М., Машгиз, 1956.

 

С О Д Е Р Ж А Н И Е

 

Предисловие.....................................................................................................

 

;i

A.

Д .

Томленое. Краевые задачи сложной вытяжки листовых метал­

 

лов ......................................................................................................................

 

 

5

Е.

М.

Третьяков. Упругопластическое сжатие тонкой упрочняющей­

 

ся полосы при наличии площадки текучести..........................................

14

Е.

М.

Третьяков. Зависимость механических свойств листовой стали от

 

параметров процесса дрессировки...............................................................

29

Б. А. Щеглов. Динамическое обжатие толстостенных цилиндрических

 

заготовок...........................................................................................................

 

42

Б.

А.

Щеглов, Б. Ф. Власов. Методика расчета процесса свободного им­

 

пульсного деформирования тонкостенных тр у б ......................................

51

Л.

А.

Рубенкова, В. В. Гайдук. Расчет процессасложной вытяжки

57

Ф.

И.

Рузанов.

Линии скольжения при пластическом течении анизо­

 

тропного листового металла.........................................................................

64

Ф.

И.

Рузанов. Исследование устойчивости процессов деформации ор-

 

тотропного листового металла......................................................................

68

Р.

И.

Непершин. К расчету распределения температуры в валках и по­

 

лосе

при листовой прокатке....................................................................

78

Н. И. Крылов, Р. И. Непершин, В. К. Белянинов. Метод расчета на ЭВМ

 

распределения температуры в инструменте при горячей резке заготовок

 

крупных сечений обкаткой тонкими дисками.........................................

96

Н. А . Кравченко. В. И. Овчинников. Применение расчетных методов и

 

результатов моделирования в условиях производства..........................

110

B.

В.

Попов.

О напряженно-деформированном состоянии при реду­

 

цировании ........................................................................................................

 

118

Ю. П . Казаков. Силы трения при вытяжке деталей сферической формы

124

B .

Д .

Головлев. Влияние кривизны на устойчивость формообразования

129

Б .

П.

Звороно.

Подсадка и растяжение кривой полосы, прилегающей

 

к выпуклой цилиндрической поверхности жесткой части штампа . .

134

C.

М.

Поляк, Р. И. Непершин, Ю. М. Дятлов. Анализ процесса рез­

 

ки

высечным

инструментом.......................................................................

139

У Д К 539.39

 

Краевые задачи сложной вытяжки листовых

металлов. Т о м л е н о в А. Д.

СО. «Пластическое деформирование металлов».

Изд-во «Наука», 1974 г., 5—14

Рассмотрено пластическое течение листовых металлов по криволинейным поверхностям сложных вытяжных штампов. Сформулированы основные задачи расчета. Показано, что определение полей напряжений и скоростей пластиче­ ского течения сводится к решению систем гиперболических и параболических уравнений в частных производных. Рассмотрены основные краевые задачи и предложены методы их решения.

Иллюстраций 6, библиогр. 6 названий.

УДК 539.371 + 539.374

Упругоиластическое сжатие тонкой упрочняющейся полосы при наличии пло­ щадки текучести. Т р е т ь я к о в Е. М. Сб. «Пластическое деформирование металлов». Изд-во «Наука», 1974 г., 14—29

Излагается решение двумерной задачи об упругопластическом сжатии тон­ кой пластически упрочняющейся полосы в условиях плоской деформации. Диа­ грамма зависимости интенсивности напряжений а^ от интенсивности деформа­

ций е. рассматриваемого деформируемого материала состоит из участка линей­

ной упругости, площадки текучести и участка степенного пластического упроч­ нения. Значение коэффициента Пуассона принимается равным 0,5. Рассмотрен случай, когда в деформированной полосе имеется центральный идеально пласти­ ческий слой и наружные пластически упрочняющиеся области. Определены не­ обходимые и достаточные условия существования указанного решения. Найдены распределения напряжений и деформаций и распределения и по сечению

рассматриваемой полосы. По теореме о разгрузке определены остаточные на­ пряжения в тонкой упрочняющейся полосе при наличии в ней центрального идеально пластического слоя.

Иллюстраций 4, библиогр. И назв.

УДК 539.374

Зависимость механических свойств листовой стали от параметров процесса дрес­ сировки. Т р е т ь я к о в Е. М. Сб. «Пластическое деформирование металлов».

Изд-во «Наука», 1974 г., 29—41

Анализируется влияние параметров процесса дрессировки на механические свойства листового металла. Рассмотрение ведется на основе теоретических ре­ зультатов по распределению интенсивностей напряжений и деформаций

и остаточных напряжений в деформированной тонкой полосе, полученных авто­ ром при решении двумерных упругопластических задач. С привлечением тео­ ретических и экспериментальных результатов рассмотрено влияние остаточных напряжений на старение малоуглеродистых кипящих сталей; влияние диаметра

и шероховатости валков на распределение

и

и остаточных напряжений в

дрессированном листовом металле; влияние

параметров процесса дрессировки

на величину обжатия, требуемую для устранения

площадки текучести; вопрос

об изменении вида диаграммы растяжения у листовой малоуглеродистой стали,

подвергнутой

дрессировке.

 

Иллюстраций 3, библиогр. 34 назв.

 

УДК 539.30

 

 

Динамическое

обжатие толстостенных цилиндрических

заготовок. Щ е г ­

л о в Б. А.

Сб. «Пластическое деформирование металлов».

Изд-во «Наука»,

1974 г., 42—50

 

 

Решена задача об осесимметричном динамическом обжатии толстостенной цилиндрической заготовки из жестко-вязкопластического материала. Даны соотношения для определения действующих в заготовке напряжений, распре­ деления скоростей и деформаций, вычисления энергии пластической деформации.

Иллюстраций 3, библиогр. 6 назв.

Методика расчета процесса свободного импульсного деформирования тонкостен­ ных труб. Щ е г л о в Б. А. , В л а с о в Б. Ф. Сб. «Пластическое деформи­ рование металлов». Изд-во «Наука», 1974 г., 51—57

Разработана методика расчета основных параметров процесса импульсного осесимметричного деформирования тонкостенной трубной заготовки е учетом ее механических свойств. Проведен численный анализ влияния вязкости на про­ текание процесса раздачи и величины напряжений и остаточных деформаций. Результаты теоретического решения сопоставлены с опытными данными.

Иллюстраций 3, библиогр. 7 назв.

154

У Д К 539.388.24

 

 

Расчет процесса сложной вытяжки. Р у б е н

н о в а Л. А.,

Г а й д у к В. Ь.

Со. «Пластическое деформирование металлов».

Изд-во «Паука»,

1974 г., 57—64

Приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований деформированного, напряженного и кинематического состояний при вытяжке детали сложной формы автомобиля «Жигули». На основании расчета даны реко­ мендации по устранению разрывов металла при штамповке.

Иллюстраций 3, таблиц 3, библиогр. 3 назв.

УДК 539.374

Ливии скольжения при пластическом течении анизотропного листового металла. Р у з а н о в Ф. И. Со. «Пластическое деформирование металлов». Изд-во «Нау­ ка», 1974 г., 64-68

Определены направления линий скольжения, возникающих при пластиче­ ском течении ортотропной листовой заготовки, нагруженной системой нормаль­ ных и касательных сил. Рассмотрены ситуации, присущие только анизотропному материалу. Предложен способ определения коэффициента анизотропии по углу наклона линии скольжения.

Иллюстраций 2, библиогр. 5 назв.

УДК 539.374

Исследование устойчивости процессов деформации ортотропного листового ме­ талла. Р у з а н о в Ф. И. Сб. «Пластическое деформирование металлов». Изд-во

«Наука», 1974 г., 68—78

Дан анализ появления областей локализации и сосредоточенных деформа­ ций при пластическом течении ортотропного листового металла в условиях двух­ осного растяжения. Рассмотрены процессы одноосного растяжения плоского образца и двухосного растяжения элемента листовой заготовки, цилиндриче­ ская оболочка под действием внутреннего давления и независимой осевой на­

грузки, сферическая оболочка из трансверсально-изотропного металла под дей­ ствием внутреннего давления.

Иллюстраций 7, библиогр. 4 назв.

УДК 536.24

К расчету распределения температуры в валках и полосе при листовой прокатке. Н е п е р ш и н Р. И. Сб. «Пластическое деформирование металлов». Изд-во

«Наука», 1974 г., 78-96

Разработан метод расчета на ЭВМ распределения температуры в поверхно­ стных слоях валка и полосе при холодной и горячей листовой прокатке для не­ стационарного теплового режима в начале прокатки. В расчете учитывается тепло­ передача в радиальном направлении валка при циклическом изменении гранич­ ных условий теплообмена на поверхности валка и полосы за один оборот валка. В период контакта между валком и полосой учитывается как идеальный тепло­ вой контакт, так и термическое сопротивление между валком и полосой. На ос­ тальной части теплового цикла принимается конвективный теплообмен по закону Ньютона. Применение метода показано на примерах расчета горячей и холодной прокатки.

Иллюстраций 8, библиогр. 20 назв.

УДК 536.24

Метод расчета на ЭВМ распределения температуры в инструменте при горячей резке заготовок крупных сечений обкаткой тонкими дисками. К р ы л о в Н. И., Н е п е р ш и н Р. И., Б е л я н и н о в В. К. Сб. «Пластическое деформирова­ ние металлов». Изд-во «Наука», 1974 г., 96—109

Разработан алгоритм расчета на ЭВМ распределения температуры в тонких дисках при горячей резке заготовок крупных сечений методом обкатки. Распре­ деление температуры рассчитывается путем численного интегрирования диффе­ ренциального уравнения теплопроводности о учетом циклических чередований периодов контакта инструмента с заготовкой с периодами конвективного тепло­ обмена при изменении продолжительности этих периодов по мере внедрения диска в заготовку.

Иллюстраций 5, библиогр. 9 назв.

УДК 539.374

Применение расчетных методов и результатов моделирования в условиях произ­ водства. К р а в ч е н к о Н. А., О в ч и н н и к о в В. И. Сб. «Пластическое деформирование металлов». Изд-во «Наука», 1974 г., 110—117

155

Рассмотрен смешанный режим трения при наличии вязкого смазочного слоя, ограниченного контактными плоскостями инструмента и заготовки.

Изучение течения вязкого слоя выполнялось методом моделирования, а затем проводилась проверка результатов исследования на различных стеклян­ ных защитно-смазочных покрытиях в условиях изотермического нагрева.

Определено значение коэффициента трения, показана связь между коэффи­ циентом трения и чистотой поверхности заготовки.

Иллюстраций 6, библиогр. 5 назв.

УДК 621.773.8 + 539.37

 

 

О напряженно-деформированном состоянии при редуцировании.

П о п о в

В. В.

Сб. «Пластическое деформирование металлов». Изд-во «Наука»,

1974 г.,

118—124

Описано решение задачи осесимметрического редуцирования на основе тео­ рии осесимметрического течения идеального жесткопластического тела при усло­ вии пластичности Треска — Сен-Венана и ассоциированном законе течения. Использован пластический режим, соответствующий ребру призмы Треска в пространстве главных напряжений. Приведены зависимости удельных усилий, давлений на матрицу, осевых растягивающих, напряжений от угла матрицы. Построены линии тока.

Иллюстраций 5, библиогр. 10 назв.

 

УДК 621.771 + 539.62

 

Силы трения при вытяжке деталей сферической формы. К а з а к о в

Ю. П. Сб.

«Пластическое деформирование металлов». Изд-во «Наука», 1974 г.,

124—129

Разработана методика определения сил трения при вытяжке деталей сфери­ ческой формы. Силы трения определялись из условия равновесия сил, действую­

щих на элемент детали.

Таблиц 2, иллюстраций 2, библиогр. 2 назв.

УДК 539.374 + 621.735

Влияние кривизны на устойчивость формообразования. Г о л о в л е в В. Д. Сб. «Пластическое деформирование металлов». Изд-во «Наука», 1974 г., 129—134

Рассматривается влияние кривизны пластически деформируемой тонко­ листовой заготовки при ее осесимметричном формообразовании растяжением на величины критических деформаций. Показано, что в процессах пластического формообразования листового металла по выпуклым осесимметричным поверхно­ стям наибольшая устойчивость процесса достигается при деформировании лис­ товой заготовки по сферической поверхности.

Иллюстраций 1, библиогр. 4 назв.

УДК 621.98.011

Подсадка и растяжение кривой полосы, прилегающей к выпуклой цилиндриче­ ской поверхности жесткой части штампа. З в о р о н о Б. П. Сб. «Пластическое деформирование металлов». Изд-во «Наука», 1974 г., 134—138

Рассматривается на основе теории пластического течения процесс подсадки широкой кривой полосы, прилегающей к выпуклой поверхности жесткого пуан­ сона (прилегание обеспечивается давлением резины, полиуретана и т. п.). Най­ дены выражения для радиальных и тангенциальных напряжений, скоростей деформаций, скоростей перемещений. Отмечается сходство и различие между процессами подсадки и растяжения.

Иллюстраций 2, библиогр. 6 назв.

УДК 536.24

 

 

Анализ

процесса резки

высечным инструментом. П о л я к С. М.,

Н е п е р-

ш и н

Р. И., Д я т л о в

Ю. М. Сб. «Пластическое деформирование

металлов».

Изд-во «Наука», 1974 г., 139—152

На основе теории плоской деформации жестко пластического тела иссле­ дуется процесс резки высечным пуансоном. Построены поля линий скольжения и годографы для различных технологических параметров процесса. Вычислены изменения усилий пластического деформирования по мере углубления пуан­ сона в заготовку. Определены значения средней деформации в различные пе­ риоды разрезания, что позволило выбрать пластическую постоянную материала и произвести расчет основных силовых параметров процесса резки-высечки при­

менительно к наиболее распространенным материалам листоштамповочного про­ изводства.

Иллюстраций 9, библиогр. 9 назв.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ