Введение к работе
Актуальность темы. Ведущая роль в решении задач развития и оснащения промышленности современным оборудованием принадлежит машиностроению. Важной задачей является развитие методов обработки металлов давлением, в том числе и листовой штамповки.отличающейся высокой производительноетыо, эффективным использованием материала, получением готовых изделий с высокими механическими свойствами и большими возможностями для механизации и автоматизации процесса.
Одним из перспективных направлений развитая листовой штамповки является гидроударный метод деформирования листовых материалов. В этом методе в качестве источника импульсного давления используется кинетическая энергия летящего тела при ударе по ограниченному объему передающей среды.
Возросшая гіроизводительность, сокращение сроков подготовки производства и возможность работы ударных прессов в полуавтоматическом режиме повысили требования к точности выбора параметров обработки. Однако недостаточная изученность процессов высокоскоростного деформирования, отсутствие удобных методик проектирования процессов штамповки, оіраниченность в обработке изделий в определенной степени сдерживает широкое применение гидроударного метода в п[юм>дішенкости.
Цель работы - исследование закономерностей процесса ударной формовки, создание обобщенной математической модели ударного пресса, определение энергосиловых, кинематических и технологических параметров, разработка' методов интенсификации процесса и внедрение в промышленность.
Для достижения этой цели решены следующие задачи: обоснованы расчетные модели напряженно-деформированного состояния материала; разработаны устройства для гидроударной штамповки; проведены эксперименты для проверки выбранных моделей; исследовано влияние предварительной термообработки на штампусмоеть листовых конструкционных материалов; разработана методика определения скорости движущихся объектов на всей траетории движения; разработана методика для расчета новых устройств для ударной штамповки.
Научная новизна. Разработана математическая модель процесса гидроударной формовки. Теоретически показано, что процесс взаимодействия ударной волны, распространяемой в жидкой передашей
среде, с деформируемым твердым телом сопровождается возникновением кавитации в гидкоета. Разработаны алгоритмы учета влияния кавитации. На основе предложенной расчетной модели исследованы влияние скорости звука в жидкости, ее прочности на разрыв и пластических свойств материала заготовки на суммарное давление в передающей среде.
Разработана математическая модель устройств для реализации процесса ударной листовой итгамповки. На основе предложенной модели исследованы энергетические параметры установки для гидроударной штамповки. Разработана методика определения скорости бойка на всем протяжении движения по стволу, методика определения коэффициента шташуемости в процессе гидроударной формовки. Исследовано влияние предварительной термообработки на коэффициент штампуемости ряда листовых конструкционных материалов.
Положения.выносимые на вааиту.
Настоящей работой автор защищает:
расчетную модель процесса гвдроударной формовки с учетом явления кавитации и пластических свойств материала заготовки;
математическую модель устройств для ударной листовой штамповки;
методику определения пластических свойств материалов при гидроударной формовке.
Достоверность полученных результатов подтверждается использованием в теоретическом и экспериментальном анализе апробированных методик, современных средств исследования. Полученные расчетные данные хорошо согласуются с данными эксперимента и отлно-прошшленной проверки.
Практическая ценность и реализация результатов работы -
Разработана метадеоса расчета капряженко-деформировашюго состояния материала заготовки при гидроударной формовке, представлена инженерная методика расчета устройств для реализации данного процесса. Определены коэффициенты штампуемости ряда листовых конструкционных материалов.
Публикации. Материалы проведенных исследований опубликованы в работах [1 - 18].
Структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 205 страницах машинописного текста, шілюстрирувтся рисунками и таблицами на 61 странице и состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 109 наименований и одного приложения на 4 страницах. 2