3.3 Задание

Выполнить теоретические исследования первой операции изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из анизотропного листового материала в режиме кратковременной ползучести. Установить зависимости влияния технологических параметров, анизотропии механических свойств материала заготовки на напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы и предельные возможности деформирования, связанные с максимальной величиной растягивающих напряжений на выходе из очага пластической деформации и накоплением повреждаемости.

Материал	Вид матрицы
Сплав ВТ6 (930ºС)	Радиальная

Построить графические зависимости:

№	Вид зависимости	Диапазон изменения основного параметра	Дополнительные параметры	Неизменные параметры
Радиальная матрица
				; ;
				;
			критерии: 1,2,3,4
			критерии: 1,2,3,4
			критерии: 1,2,3,4	;
			критерии: 1,2,3,4
			критерии: 1,2,3,4	;

Сделать выводы о влиянии технологических параметров и анизотропии материала на силовые режимы и предельные возможности формоизменения первой операции изотермической вытяжки.

4. Исследовательская часть

На рисунках 4.1-4.6 изображены графические зависимости удельной силы от механических параметров изотермического процесса комбинированной вытяжки в режиме кратковременной ползучести изделий из сплава ВТ6, таких как скорость деформации , коэффициент вытяжки , коэффициент утонения, относительный радиус закругления матрицы, коэффициенты трения на пуансоне.

Рисунок 4.1 - графические зависимости от для сплава ВТ6

( ; )

На рисунке 4.1 представлены графические зависимости изменения относительной силы от величины относительного перемещения пуансона на первой операции комбинированной вытяжки изделий из сплава ВТ6.

Анализ графических зависимостей показывает, что при увеличении коэффициента вытяжки , величина относительной силы на первой операции комбинированной вытяжки уменьшается. Так при увеличении от 0,6 до 0,8 величина относительной силы уменьшается на 42,85%. Пиковое значение относительной силы наблюдается на 4 стадии операции.

На рисунке 4.2 приведены графические зависимости изменения относительной силы от относительного радиуса матрицы на первой операции комбинированной вытяжки изделий из сплава ВТ6.

Рисунок 4.2 - графические зависимости от для сплава ВТ6

( )

В результате проведенных исследований были построены зависимости, представленные на рисунке 4.2. На данном рисунке проиллюстрированы графические зависимости изменения относительной силы от величины относительного радиуса матрицы , при постоянном коэффициенте утонения на первой операции комбинированной вытяжки изделий из сплава ВТ6.

Анализ графических зависимостей показывает, что при увеличении коэффициента вытяжки , величина относительной силы на первой операции комбинированной вытяжки уменьшается и при увеличении относительного радиуса матрицы величина относительной силы также уменьшается. Так при увеличении m_d от 0,6 до 0,8 величина относительной силы уменьшается на 18-30%, а при увеличении от 2 до 8 уменьшается на 25-38%.

На рисунке 4.3 приведены графические зависимости изменения относительной силы от коэффициента вытяжки на первой операции комбинированной вытяжки изделий из сплава ВТ6.

Рисунок 4.3 - графические зависимости от для сплава ВТ6

( )

Анализ данных зависимостей показывает, что при увеличении коэффициента вытяжки , величина относительной силы на первой операции комбинированной вытяжки уменьшается и при увеличении коэффициента утонения величина относительной силы также уменьшается. Так при увеличении m_d от 0,5 до 0,8 величина относительной силы уменьшается на 10-28%, а при увеличении от 0,5 до 0,8 уменьшается на 12-30%.

На рисунке 4.4 приведены графические зависимости изменения относительной силы от скорости перемещения пуансона на первой операции комбинированной вытяжки изделий из сплава ВТ6.

V

Рисунок 4.4 - графические зависимости от для сплава ВТ6

( )

Анализ данных зависимостей показывает, что при увеличении скорости перемещения пуансона , величина относительной силы на первой операции комбинированной вытяжки увеличивается ,а при увеличении коэффициента утонения величина относительной силы также уменьшается. Так при увеличении от 0,01 до 0,05 величина относительной силы увеличивается в 2-2.5 раза , а при увеличении от 0,6 до 0,8 уменьшается на 22%.

На рисунке 4.5 приведены графические зависимости изменения относительной силы от коэффициента трения на пуансоне на первой операции комбинированной вытяжки изделий из сплава ВТ6.

Рисунок 4.5 - графические зависимости от для сплава ВТ6

( ; )

Анализ данных зависимостей показывает, что при увеличении коэффициента трения на пуансоне , величина относительной силы на первой операции комбинированной вытяжки увеличивается ,а при увеличении коэффициента утонения величина относительной силы уменьшается. Так при увеличении от 0,05 до 0,2 величина относительной силы увеличивается на 8-10 , а при увеличении от 0,6 до 0,8 уменьшается на 21-22%.

На рисунке 4.6 приведены графические зависимости изменения относительной силы от коэффициента анизотропии на пуансоне на первой операции комбинированной вытяжки изделий из сплава ВТ6.

R

Рисунок 4.6 - графические зависимости от для сплава ВТ6

( )

Анализ данных зависимостей показывает, что при увеличении коэффициента анизотропии , величина относительной силы на первой операции комбинированной вытяжки уменьшается, так же , как и при увеличении коэффициента утонения . Так при увеличении от 0,2 до 2 величина относительной силы уменьшается на 12-26% , а при увеличении от 0,6 до 0,8 уменьшается на 15-28%.

На рисунках 4.7-4.11 представлены графические зависимости предельного коэффициента утонения , полученные по 3 различным критериям: критерий 1 – по величине осевого напряжения; критерий 2 – по величине накопленной повреждаемости (при ); критерий 3 – по величине повреждаемости (при ).

На рисунке 4.7 приведены графические зависимости изменения предельного коэффициента утонения относительного радиуса матрицы на первой операции комбинированной вытяжки изделий из сплава ВТ6.

Рисунок 4.7 - графические зависимости от для сплава ВТ6

( )

Анализ данных зависимостей показывает, что при увеличении относительного радиуса матрицы , предельный коэффициент утонения на первой операции комбинированной вытяжки уменьшается для первого критерия и увеличивается для 2 и 3 критериев. Так, при увеличении от 0,6 до 0,8 для первого критерия уменьшается на 9% , а для 2 и 3 – увеличивается на 63 и 14 % соответственно.

Н а рисунке 4.8 приведены графические зависимости изменения предельного коэффициента утонения от коэффициента вытяжки на первой операции комбинированной вытяжки изделий из сплава ВТ6.

Рисунок 4.8 - графические зависимости от для сплава ВТ6

( )

Анализ данных зависимостей показывает, что при увеличении коэффициента вытяжки , предельный коэффициент утонения на первой операции комбинированной вытяжки уменьшается для всех критериев. Так, при увеличении от 0,6 до 0,8 уменьшается на 50% для первого критерия, на 73% - для второго и на 61% - для третьего критериев соответственно.

На рисунке 4.9 приведены графические зависимости изменения предельного коэффициента утонения от скорости перемещения пуансона на первой операции комбинированной вытяжки изделий из сплава ВТ6.

V

Рисунок 4.9 - графические зависимости от для сплава ВТ6

( ; )

Анализ данных зависимостей показывает, что при увеличении скорости перемещения пуансона , предельный коэффициент утонения на первой операции комбинированной вытяжки не изменяется для всех критериев. Из этого следует , что при выбранных технологических параметрах изотермического процесса комбинированной вытяжки в режиме кратковременной ползучести изделий из сплава ВТ6 предельный коэффициент утонения не зависит от скорости перемещения пуансона, т.к. его поведение подчиняется кинетическому критерию ползучести и повреждаемости.

На рисунке 4.10 приведены графические зависимости изменения предельного коэффициента утонения от коэффициента трения на пуансоне на первой операции комбинированной вытяжки изделий из сплава ВТ6.

Рисунок 4.10 - графические зависимости от для сплава ВТ6

( )

Анализ данных зависимостей показывает, что при увеличении коэффициента трения на пуансоне , предельный коэффициент утонения на первой операции комбинированной вытяжки уменьшается для первого критерия и остаётся неизменным для 2 и 3. При увеличении от 0,01 до 0,2 уменьшается на 14% для первого критерия, а для 2 и 3 предельный коэффициент утонения не зависит от коэффициента трения на пуансоне.

На рисунке 4.11 приведены графические зависимости изменения предельного коэффициента утонения от коэффициента анизотропии на первой операции комбинированной вытяжки изделий из сплава ВТ6.

R

Рисунок 4.11 - графические зависимости от для сплава ВТ6

( )

Анализ данных зависимостей показывает, что при увеличении коэффициента анизотропии , предельный коэффициент утонения на первой операции комбинированной вытяжки уменьшается для всех критериев. Так, при увеличении от 0,2 до 2 уменьшается примерно на на 16% для всех трёх критериев.