Введение
1. Современное состояние теории и технологии изготовления цилиндрических деталей методами обработки металлов давлением 24
1.1. Анализ существующих технологических процессов изготовления корпусов баллонов высокого давления и предъявляемые к ним требования 24
1.2. Анализ технологических процессов изготовления тонкостенных цилиндрических деталей ответственного назначения из трубных заготовок с высокими эксплуатационными характеристиками ротационной вытяжкой 29
1.3. Методы теоретического анализа процессов глубокой вытяжки цилиндрических деталей из листовых заготовок и ротационной вытяжки из трубных заготовок 34
1.4. Основные выводы и постановка задач исследований 49
2. Теоретические и экспериментальные ис следования процесса вытяжки с утонением стенки цилиндрических деталей из двух слойных материалов 55
2.1. Математическая модель пластического деформирования двух слойных материалов 55
2.1.1. Кинематика течения материала. Напряженное состояние заготовки 58
2.1.2. Силовые режимы 65
2.1.3. Деформированное состояние заготовки 69
2.1.4. Учет упрочнения. 71
2.1.5. Повреждаемость материала при пластическом формоизменении... 72
2.2. Влияние технологических параметров, механических свойств двухслойной заготовки на напряженно-деформированное состояние, силовые режимы и предельные возможности формо изменения 74
2.2.1. Характер течения материала в очаге деформации 75
2.2.2. Напряженное и деформированное состояния заготовки в очаге деформации. 76
2.2.3. Сила процесса 80
2.2.4. Повреждаемость материала 83
2.2.5. Предельные возможности формоизменения 86
2.3. Экспериментальные исследования 91
2.3.1. Экспериментальное определение характеристик механических свойств листовой двухслойной горячекатаной стали 12ХЗГНМФБА+08Х13 91
2.3.2. Экспериментальные исследования силовых режимов процесса вытяжки с утонением стенки 96
2,4. Основные результаты и выводы 99
3. Теоретические и экспериментальные исследования процесса ротационной вытяжки осесимметричных деталей из трубных заготовок 103
3.1. Схема очага деформации 103
3.2. Распределение скоростей течения в очаге деформации 108
3.3. Скорость истечения 111
3.4. Силовые режимы 115
3.5. Учет упрочнения 121
3.6. Повреждаемость материала при пластическом формоизменении 122
3.7. Ротационная вытяжка цилиндрических деталей с разделением очага пластической деформации 123
3.8. Приближенная методика определения силовых режимов ротационной вытяжки 126
3.9. Исследование влияния технологических параметров, геометрии ролика на напряженное и деформированное состояние заготовки, силовые режимы и предельные возможности формоизменения... 132
3.9.1. Геометрические размеры очага пластической деформации 132
3.9.2. Кинематика течения материала в очаге пластической деформации. 135
3.9.3. Напряженное состояние заготовки 139
3.9.4. Силовые режимы процесса ротационной вытяжки 142
3.9.5. Деформация и повреждаемость... 150
3.9.6. Предельные возможности деформирования 152
3.10. Экспериментальные исследования силовых параметров ротационной вытяжки 154
3.11. Основные результаты ивыводы 160
4. Математические модели формирования геометрических показателей качества цилиндрических деталей 163
4.1. Геометрических показателей качества цилиндрических деталей и технологические параметры ротационной вытяжки 163
4.2. Основные положения теории планирования эксперимента 166
4.3. Математические модели формирования геометрических показателей качества цилиндрических деталей из стали 10ГН и алюминиевого сплава АМгб 170
4.3.1. Методика экспериментальных исследований 170
4.3.2. Результаты экспериментальных исследований 174
4.4. Математические модели формирования геометрических пока зателей качества цилиндрических деталей из сталей 10 и 12ХЗГНМФБА 184
4.4.1. Экспериментальные исследования 184
4.4.2. Результаты экспериментальных исследований 186
4.3. Основные результаты и выводы 191
5. Формирование механических свойств материала деталей при ротационной вытяжке 194
5.1. Изменение механических свойств деталей при ротационной вытяжке 194
5.2. Математические модели изменения механических свойств горячекатаных труб из стали 12ХЗГНМФБА при ротационной вытяжке на специализированном оборудовании 200
5.3. Формирование механических свойств литой заготовки из стали 10 207
5.4. Исследование упрочнения стали 10 в зависимости от степени деформации при ротационной вытяжке и вида термической обработки исходных заготовок 212
5.5. Основные результаты и выводы.. 217
6. Использование результатов исследований 219
6.1. Технологический процесс изготовления баллонов высокого давления методами глубокой вытяжки из двухслойногоматериала 219
6.1.1. Методика проектирования технологических процессов глубокой вытяжки цилиндрических деталей из двухслойных материалов 219
6.1.2. Опыт разработки и внедрения технологического процесса изготовления баллонов высокого давления 222
6.1.3. Закатка горловины баллона 228
6.1.4. Гидро испытания до разрушения баллонов БГ-7,3-30.001 из двухслойной стали 231
6.2. Технологические процессы ротационной вытяжки осесимметричных деталей из трубных заготовок 232
6.2.1. Методика проектирования технологических процессов ротационной вытяжки цилиндрических деталей 232
6.2.2. Опыт разработки и внедрения технологических процессов ротационной вытяжки осесимметричных деталей 254
6.2.2.1. Технологический процесс ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей с наружными и внутренними утолще ниями из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА 254
6.2.2.2. Технологический процесс ротационной вытяжки гладких цилиндрических деталей из нержавеющей стали 09Х18Н1 ОТ 258
6.2.2.3. Технологический процесс ротационной вытяжки цилиндрических деталей с двумя концевыми наружными утолщениями из алюминиевого сплава АМгб 261
6.2.2.4. Технологический процесс ротационной вытяжки цилиндрических деталей с внутренним винтовым профилем из алюминиевого сплава Д1 264
6.2.2.5. Технологический процесс ротационной вытяжки сложнопро-фильных оболочек с переменной толщиной стенки и наличием кольцевых центрирующих утолщений из стали 10 267
6.2.2.6. Технология ротационной вытяжки осесимметричньгх сложно-профильных деталей на станках с ЧПУ из стали 10 273
6.2.2.7. Особенности обеспечения линейных размеров при ротационной вытяжке деталей с кольцевыми утолщениями 276
6.3. Использование методик проектирования технологических процессов изготовления цилиндрических и осесимметричных деталей 279
6.4. Использование результатов исследований в учебном процессе 280
6.5. Основные результаты и выводы 282
Заключение 285
Список используемых источников 292
Приложение 1
