Диссертация (1143892), страница 15

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 15)

Варьируя параметры можно получить короткийимпульс с длительностью около 10 мкс и длительный импульс порядка 1000 мкси больше.Помимо общей длительности давления также можно варьировать времянарастания до амплитудного значения. Изменяя параметр относительного временинарастания t* можно получить график с резким нарастанием амплитудногозначения (рисунок 2.5, А), график с пологим нарастанием амплитудного значения(рисунок 2.5, С), а также промежуточные формы (например, рисунок 2.5, В). В связис этим можно ввести понятия импульса с крутым фронтом (t* = 0.1), импульса сосредним фронтом (t* = 0.3) и импульса с пологим фронтом (t* = 0.5) в зависимостиот скорости нарастания амплитудного давления.Влияние формы и длительности импульсного давления исследовалось напримере ЭГИ вытяжки-формовки заготовки из латуни Л68 (0.24 мм) всферическую матрицу (рисунок 2.37, а) и заготовки из алюминия 5754 вцилиндрическую матрицу с плоским дном (рисунок 2.37, б). Глубина матриц вмаксимальной точке составила 25 мм.При проведении численного эксперимента оценивалось влияние нарезультаты расчетов следующих параметров: длительности импульса давления , равной 10, 100, 1000 и 2500 мкс; относительного времени нарастания импульса давления, принимаемогоt* = 0.1 и t* = 0.5; величины амплитудного значения импульса давления p0.98Подробный иллюстративный материал по данному параграфу приведен вПриложении В (для заготовки из латуни Л68) и Приложении Г (для заготовки изалюминия 5754) настоящей диссертации.а)б)Рисунок 2.37 – Геометрические модели ЭГИ вытяжки-формовки:а – в сферическую матрицу; б – в матрицу с плоским дном: 1 – прижим; 2 – листоваязаготовка; 3.1 – сферическая матрица; 3.2 – матрица с плоским дном Импульс давления длительностью 10 мксКак показали расчеты, вне зависимости от выбора материала, его толщины,диаметра заготовки и формы матрицы, при данной длительности давления непроисходит заполнения формы матрицы.

Обе заготовки стремятся к коническойформе, как показано на рисунках 2.38 – 2.39.Повышение уровня амплитудного давления не способствует увеличениюзаполняемости матриц. Передозировка давления вызывает отскок заготовки отдна матрицы (таблицы В.1 и Г.1, 3, 4). Значительное повышение амплитудногодавления сопровождается трещинообразованием и может спровоцироватьразрыв металла (таблицы В.1 и Г.1, 5, 6).

Вблизи скругления кромки матрицывидна локализованная зона разрушения из-за деформаций, вызванных конечнойскоростью распространения пластических волн в материале.99Видно, что при данной длительности импульса давления, увеличениеотносительного времени нарастания давления t* не оказывает влияния наконечную форму заготовки и заполняемость матрицы при деформировании какзаготовки из латуни Л68 толщиной 0.24 мм, так и заготовки из алюминия 5754толщиной 1 мм.а)б)Алюминий 5754, =10 мкс, t*=0.10.250.50.75100.00-0.1-0.1-0.2-0.2z*z*0Алюминий 5754, =10 мкс, t*=0.5-0.3-0.40.250.50.751-0.3-0.4-0.5-0.5r*123r*41234Рисунок 2.38 – Кривые относительного профиля заготовки из алюминия 5754, = 10 мкс: t* = 0.1 (а) и t* = 0.5 (б): 1 – профиль матрицы; 2 – касание дна матрицы(недоштамповка); 3 – обратный прогиб при малой передозировке; 4 – профильзаготовки до момента разрушения при значительной передозировкеа)б)Латунь Л68, =10 мкс, t*=0.10.250.50.75100.00-0.1-0.1-0.2-0.2z*z*0Латунь Л68, =10 мкс, t*=0.5-0.3-0.3-0.4-0.40.250.5-0.5-0.52341r*r*10.751234Рисунок 2.39 – Кривые относительного профиля заготовки из латуни Л68,= 10 мкс: t* = 0.1 (а) и t* = 0.5 (б): 1 – профиль матрицы; 2 – касание дна матрицы(недоштамповка); 3 – обратный прогиб при малой передозировке; 4 – профильзаготовки до момента разрушения при значительной передозировке100Также следует отметить, что при вытяжке-формовке заготовки прикоротком импульсе давления существует риск разрушения материала заготовкивдольскруглениякромкиматрицыдажебез передозировкиэнергии(таблица В.1), что может быть вызвано малой толщиной материала.

Придлительности давления 10 мкс невозможно заполнить рельеф матрицы. Импульс давления длительностью 100 мксРасчеты показали, что при длительности давления 100 мкс, форма заготовкинемного скругляется, однако, полного заполнения матрицы также не происходит(рисунки 2.40 – 2.41). Также можно отметить увеличение зоны Wrinklingtendency при сравнении с расчетом при длительности импульса 10 мкс(таблица В.2).а)б)Алюминий 5754, =100 мкс, t*=0.10.250.50.751000-0.1-0.1-0.2-0.2z*z*0Алюминий 5754, =100 мкс, t*=0.5-0.3-0.3-0.4-0.4-0.520.5-0.5r*10.25340.751r*1234Рисунок 2.40 – Кривые относительного профиля заготовки из алюминия 5754, = 100 мкс: t* = 0.1 (а) и t* = 0.5 (б): 1 – профиль матрицы; 2 – касание дна матрицы(недоштамповка); 3 – обратный прогиб при малой передозировке; 4 – профильзаготовки до момента разрушения при значительной передозировкеНа данный эффект не влияет геометрия заготовок и оснастки, но он связанс увеличением длительности действия нагружения (таблицы В.1 и Г.1, 1, 2 итаблицы В.2 и Г.2, 1, 2).

При увеличении амплитудного давления также, как ипри коротком импульсе, появляется вероятность отскока заготовки от дна101матрицы (таблицы В.2 и Г.2, 3, 4). Значительная передозировка энергии можетпривести к разрыву материала заготовок (таблицы В.2 и Г.2, 5, 6) вследствиелокализациипластическихдеформацийиз-законечнойскоростираспространения пластических волн. Зона разрушения материала смещается нацилиндрическую часть заготовки.а)б)Латунь Л68, =100 мкс, t*=0.10.250.50.75100.00-0.1-0.1-0.2-0.2z*z*0Латунь Л68, =100 мкс, t*=0.5-0.3-0.40.250.50.751-0.3-0.4-0.5-0.5r*123r*41234Рисунок 2.41.

Кривые относительного профиля заготовки из латуни Л68, = 100 мкс: t* = 0.1 (а) и t* = 0.5 (б) : 1 – профиль матрицы; 2 – касание дна матрицы(недоштамповка); 3 – обратный прогиб при малой передозировке; 4 – профильзаготовки до момента разрушения при значительной передозировкеПри данной длительности импульса давления, увеличение относительноговремени нарастания давления t* не оказывает существенного влияния наконечнуюформузаготовкиизаполнитьрельефматрицытакже непредставляется возможным. Импульс давления длительностью 1000 мксПри данной длительности давления скругляется форма получаемой деталии повышается заполняемость формы матрицы, особенно при выбореотносительного времени нарастания t* = 0.5 (рисунки 2.42 – 2.43).

Увеличениеамплитудного давления при данной длительности импульса также можетвызвать отскок заготовки от дна матрицы, однако при некоторых условиях102впоследствии обратный прогиб заготовки может разгладиться и принять формудна матрицы во второй половине действия импульса давления (рисунок 2.44).Значительная передозировка давления, как и при более коротких импульсах,приводит к разрушению металла заготовки (таблицы В.3 и Г.3, 5, 6).а)б)Алюминий 5754, =1000 мкс, t*=0.10.250.50.751000-0.1-0.1-0.2-0.2z*z*0Алюминий 5754, =1000 мкс, t*=0.5-0.3-0.3-0.4-0.4-0.5-0.50.250.5231r*r*10.7541234Рисунок 2.42 – Кривые относительного профиля заготовки из алюминия 5754, = 1000 мкс: t* = 0.1 (а) и t* = 0.5 (б): 1 – профиль матрицы; 2 – касание дна матрицы(недоштамповка); 3 – обратный прогиб при малой передозировке; 4 – профильзаготовки до момента разрушения при значительной передозировкеЛатунь Л68, =1000 мкс0.250.50.751000-0.1-0.1-0.2-0.2z*z*0Латунь Л68, =1000 мкс, t*=0.5-0.3-0.3-0.4-0.40.250.5-0.5-0.5t*=0.51r*r*t*=0.10.7512Рисунок 2.43 – Кривые относительногоРисунок 2.44 – Кривые профиляпрофиля заготовки из латуни Л68,заготовки из латуни Л68, полученные приполученные без передозировки энергии,передозировке энергии,  = 1000 мкс, = 1000 мксt* = 0.5: 1 – обратный прогиб(t = 400 мкс); 2 – разглаживаниеобратного прогиба (t = 1000 мкс)103 Импульс давления длительностью 2500 мксПри увеличении длительности импульса давления до 2500 мкс при вытяжкеформовке заготовки из алюминия 5754 при наблюдалось повышениезаполняемости формы (рисунок 2.45).

Дополнительное увеличение заполненияматрицы происходило при t* = 0.5 (рисунок 2.45, б). При данной длительностидавления возможно разглаживание обратного прогиба заготовки (рисунок 2.46).Однако, полностью заполнить рельеф матрицы при вытяжке-формовкезаготовки из алюминия 5754 при данной длительности также невозможно.С учетом подбора достаточного для формоизменения амплитудногодавления, полное заполнение сферической матрицы при вытяжке-формовкезаготовки из латуни Л68 возможно при t* = 0.5; при выборе t* = 0.1 формазаготовки сохраняет конусность (рисунок 2.47). Малая передозировка энергиипри некоторых условиях может привести к вдавливанию заготовки, что частичноповышает заполняемость формы матрицы.а)б)Алюминий 5754, =2500 мкс, t*=0.10.250.50.751000-0.1-0.1-0.2-0.2z*z*0Алюминий 5754, =2500 мкс, t*=0.5-0.3-0.40.250.50.751-0.3-0.4-0.5-0.5r*1234r*1234Рисунок 2.45 – Кривые относительного профиля заготовки из алюминия 5754, = 2500 мкс: t* = 0.1 (а) и t* = 0.5 (б): 1 – профиль матрицы; 2 – касание дна матрицы(недоштамповка); 3 – обратный прогиб при малой передозировке; 4 – профильзаготовки до момента разрушения при значительной передозировке104Алюминий 5754, =2500 мкс, t*=0.10.250.50.751000-0.1-0.1-0.2-0.2z*z*0Латунь Л68, =2500 мкс-0.3-0.3-0.4-0.40.250.5-0.5-0.51r*230.75r*t*=0.1Рисунок 2.46 – Кривые относительногопрофиля заготовки из алюминия 5754, = 2500 мкс, t* = 0.1:1 – профиль матрицы; 2 – обратныйпрогиб (t = 140 мкс); 3 – разглаживаниеобратного прогиба (t = 2500 мкс)1t*=0.5Рисунок 2.47 – Кривые относительногопрофиля заготовки из латуни Л68,полученные без передозировки энергии(= 2500 мкс) Заполнение цилиндрической матрицы глубиной 15 мм (алюминий 5754)Многочисленныекомпьютерныерасчетыпоказали,чтозаполнитьцилиндрическую матрицу глубиной 25 мм заготовкой из алюминия 5754толщиной 1 мм не представляется возможным даже при увеличении общейдлительности импульса давления до 10000 мкс.

В связи с этим геометрияматрицы была изменена, ее глубина составила 15 мм. Расчеты проводились длядлительности давления 1000 и 2500 мкс.При длительности давления 1000 мкс заполнения рельефа матрицы непроисходит (рисунок 2.48). При передозировке энергии возможен отскок доннойчасти заготовки от дна матрицы (t*=0.1, рисунок 2.48, а) или вдавливаниематериала в дно матрицы, что в свою очередь частично повышает заполняемость(t*=0.1, рисунок 2.48, б).

Характеристики

Список файлов диссертации