Введение
1. Состояние вопроса 9
1.1 Изотермическая штамповка 9
1.2 Классификация деталей с отростками и рёбрами 13
1.3 Перетекание металла в полости штампа 20
1.3.1 Штамповка деталей с отростками 20
1.3.2 Штамповка деталей с рёбрами 26
1.4 Сопротивление деформации при формировании отростков и рёбер 29
1.4.1 Процессы обработки металлов давлением, в которых наблюдается мгновенное изменение скорости деформации в очаге деформации 30
1.4.2 Влияние резкого изменения скорости деформации на сопротивление деформации 39
1.4.3 Наследственные модели сопротивления деформации 48
1.5 Цели и задачи 51
2. Экспериментальное исследование сопротивления деформации в изотермических условиях 53
2.1 Методы получения данных о сопротивлении материалов пластической деформации 53
2.2 Сопротивление деформации алюминиевого сплава АВ при фиксированной скорости деформации 63
2.2.1 Проведение механических испытаний 63
2.2.2 Постановка задачи оптимизации кривых текучести 68
2.2.3 Оптимизация кривых текучести 78
2.2.4 Расчёт кривых текучести экспериментальным методом 84
2.3 Сопротивление деформации алюминиевого сплава АВ при резком изменении скорости деформации 87
2.3.1. Моделирование процессов, характеризующихся резким изменением скорости деформации 87
2.3.2 Проведение механических испытаний с резким изменении скорости деформации на образцах из алюминиевого сплава АВ 88
2.3.3 Моделирование механических испытаний сплава АВ с резким изменении скорости деформации 92
2.3.4 Анализ результатов моделирование механических испытаний с резким изменении скорости деформации 95
2.4 Модель сопротивления деформации сплава АВ 100
2.4.1 Эмпирическая модель сопротивления деформации сплава АВ 101
2.4.2 Модель сопротивления деформации сплава АВ при резком изменении скорости деформации 107
3. Теоретическое исследование перетекания металла в полости штампа 112
3.1 Определение минимально допустимого радиуса закругления в штампе при прямом выдавливании (плоская задача) 114
3.2 Определение минимально допустимого радиуса закругления в штампе при обратном выдавливании (плоская задача) 122
3.3 Определение минимально допустимого радиуса закругления в штампе при прямом выдавливании (осесимметричная задача) 128
3.4 Определение минимально допустимого радиуса закругления в штампе при обратном выдавливании (осесимметричная задача) 134
3.5 Определение минимально допустимого радиуса закругления в матрице с радиусом закругления у дна 140
3.6 Выводы и обобщения по задаче определения минимально допустимого радиуса закругления в штампе 147
3.6.1 Влияние свойств материала 147
3.6.2 Форма свободной границы 149
3.6.3 Влияние радиуса закруглением между донной и вертикальной стенками матрицы 151
3.7 Применение метода конечных элементов 152
3.7.1 Моделирование задачи образования естественного радиуса закругления 152
3.7.2 Сила выдавливания 160
4. Экспериментальное исследование перетекания металла в полости штампа 162
4.1 Экспериментальная оснастка 162
4.2 Нарушение контакта материала с инструментом при прямом выдавливании 164
4.3 Нарушение контакта материала с инструментом при обратном выдавливании 166
4.4 Сопоставление данных эксперимента и теоретического расчёта 168
5. Разработка технологических переходов изотермической штамповки поковки детали «Колесо рабочее» 171
Основные результаты и выводы 179
Список использованной литературы 184
Приложения 190
