К расчету режима раздачи при вязкопластическом деформировании

Аннотация

Предложены соотношения для расчета технологических режимов раздачи с нагревом. Нагретый деформируемый материал принят анизотропным, вязкопластичным. В процессе раздачи происходит релаксация напряжений, которая тем больше, чем меньше скорость формообразования. Этот фактор позволяет увеличить степень раздачи и уменьшить силу операции. Приведена кинематика процесса в части скорости перемещений, деформаций и скорости деформаций. Соотношения для расчета силового режима раздачи получены на основе верхнеграничной теоремы пластичности путем баланса мощностей внешних и внутренних сил. При плоском напряженном состоянии система из уравнения равновесия и линейного условия текучести анизотропного материала приводит к зависимостям для расчета меридиональных и окружных напряжений в деформируемой области заготовки. Для расчета влияния трения заготовки на конусе оправки использовано уравнение Лапласа в напряжениях. Учтен также изгиб стенки заготовки при раздаче. Приведены соотношения для расчета повреждаемости материала заготовки. Соотношения получены на основе уравнений кинетики разрушения. Установлено, что повреждаемость ряда материалов уменьшается при снижении скорости раздачи. Для других материалов повреждаемость от скорости не зависит, а определяется только степенью формоизменения. Приведены расчетные результаты применительно к высокопрочным сплавам алюминия и титана

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Черняев А.В., Платонов В.И. К расчету режима раздачи при вязкопластическом деформировании. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2026, № 1 (156), c. 74--85. EDN: BZVTDB

Литература

[1] Платонов В.И., Чудин В.Н. Технологические режимы раздачи с нагревом элементов трубопроводов. Цветные металлы, 2024, № 2, с. 68--72. DOI: https://doi.org/10.17580/tsm.2024.02.08

[2] Чудин В.Н. Раздача и обжим труб при вязкопластическом деформировании. Вестник машиностроения, 2023, т. 102, № 4, с. 349--352. DOI: https://doi.org/10.36652/0042-4633-2023-102-4-349-352

[3] Чудин В.Н. Технологические режимы раздачи и обжима при локальном нагреве. Наукоемкие технологии в машиностроении, 2023, № 7, с. 3--7. DOI: https://doi.org/10.30987/2223-4608-2023-7-3-7

[4] Романов К.И. Механика горячего формоизменения металлов. М., Машиностроение, 1993.

[5] Яковлев С.П. Изотермическое деформирование высокопрочных анизотропных металлов. М., Машиностроение, 2003.

[6] Яковлев С.С., Яковлев С.П., Чудин В.Н. и др. Изотермическое формоизменение анизотропных материалов жестким инструментом в режиме кратковременной ползучести. М., Машиностроение, 2009.

[7] Черняев А.В., Усенко Н.А., Коротков В.А. и др. Определение влияния скорости деформации на сопротивление деформированию при статическом растяжении с повышенной температурой. Цветные металлы, 2019, № 5, с. 60--65. DOI: https://doi.org/10.17580/tsm.2019.05.07

[8] Демин В.А., Черняев А.В., Платонов В.И. и др. Методика экспериментального определения механических и пластических свойств материала при растяжении с повышенной температурой. Цветные металлы, 2019, № 5, с. 66--73. DOI: https://doi.org/10.17580/tsm.2019.05.08

[9] Унксов Е.П., Джонсон У., Колмогоров В.Л. и др. Теория пластических деформаций. М., Машиностроение, 1983.

[10] Дель Г.Д. Технологическая механика. М., Машиностроение, 1978.

[11] Яковлев С.П., Яковлев С.С., Андрейченко В.А. Обработка давлением анизотропных материалов. Кишинев, Квант, 1997.

[12] Колмогоров В.Л. Напряжения. Деформации. Разрушение. М., Металлургия, 1970.

[13] Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. М., Металлургия, 1984.

[14] Чудин В.Н., Черняев А.В., Тесаков Д.М. К расчету напряжений при вытяжке анизотропного вязкопластичного материала. Цветные металлы, 2021, № 5, с. 84--88. DOI: https://doi.org/10.17580/tsm.2021.05.11

[15] Чудин В.Н., Платонов В.И. Вытяжка с утонением при вязкопластическомдеформировании анизотропного материала. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2023, № 2 (145), с. 73--82. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3941-2023-2-73-82

[16] Пасынков А.А., Яковлев Б.С. Теоретические исследования процесса обжима цилиндрических заготовок в условиях вязкопластического течения материала. Заготовительные производства в машиностроении, 2022, т. 20, № 5, с. 213--217. EDN: FQDFAD

[17] Чудин В.Н. Вязкопластическое растяжение отверстия при отбортовке нагретого листа. Наукоемкие технологии в машиностроении, 2022, № 10, с. 10--13. DOI: https://doi.org/10.30987/2223-4608-2022-10-10-13

[18] Чудин В.Н., Пасынков А.А., Нуждин Г.А. Изотермическая отбортовка заготовок из анизотропных материалов в режиме вязкопластичности. Известия ТулГУ. Технические науки, 2016, № 3, с. 34--42. EDN: WAXNGZ

[19] Чудин В.Н. Формообразование газом обечаек торовой емкости. Наукоемкие технологии в машиностроении, 2022, № 3, с. 10--13. DOI: https://doi.org/10.30987/2223-4608-2022-3-10-13

[20] Черняев А.В., Корнюшина М.В., Чудин В.Н. Технологические режимы прошивки-калибровки при локальном нагреве. Наукоемкие технологии в машиностроении, 2022, № 4, с. 13--17. DOI: https://doi.org/10.30987/2223-4608-2022-4-13-17