Представлены результаты математического моделирования процесса свободной осадки заготовки из меди методом конечных элементов с использованием программы-решателя LS-DYNA. Показано влияние граничных условий на достоверность результатов моделирования. Продемонстрированы основные преимущества использования метода конечных элементов при проектировании новых технологических процессов обработки металлов давлением.

Разработана новая методика повышения геометрической точности поковок для горячей штамповки, в основе которой лежит минимизация целевой функции в виде позинома, связывающего геометрическую точность с величинами интенсивностей напряжений на поверхностях и в "жестких" зонах поковки. Метод функций Ляпунова применен для исследования устойчивости пластического равновесия в зонах концентрации напряжений после повышения геометрической точности поковки. Выполнен анализ теплового и силового режимов работы штампа. Выявлен преобладающий вид износа для каждой из поверхностей ручья.

  Скачати повний текст

Освещен современный международный опыт в области математического моделирования технологических процессов обработки давлением методом конечных элементов. Приведены основные положения механики сплошных сред, детальная информация о реологии сплошных сред, контактном взаимодействии инструмента и заготовки. Основное внимание уделено формулировке Лагранжа - Эйлера, которая значительно расширяет возможности метода при моделировании процессов, сопровождающихся большими пластическими деформациями. Приведено описание различных методов и схем, используемых при решении и формулировке Лагранжа - Эйлера и дана сравнительная оценка их возможностей при моделировании. Рассмотрены примеры теоретического анализа процессов обработки давлением с использованием метода конечных элементов в формулировке Лагранжа - Эйлера.

Представлены результаты моделирования прямого выдавливания порошковых пористых заготовок на основе закономерностей теории пластичности. Получены распределения параметров напряженно-деформированного состояния и плотности при прямом выдавливания полой детали из медной порошковой пористой заготовки. Определена оптимальная величина противодавления, обеспечивающая равномерное напряженно-деформированное состояние при заданной плотности детали. Рекомендованы аналитические зависимости величины противодавления от относительной глубины полости, а также давления выдавливания от противодавления. Разработана технология изготовления полой детали.

Рассмотрены основы теории пластичности порошковых пористых тел, влияние скорости деформации на пластическое деформирование. На основе полученных закономерностей представлены математические модели операций обработки давлением, которые использованы при компьютерном моделировании открытой и закрытой осадки, прямого и радиально-прямого выдавливания. Приведены технологические процессы изготовления деталей из порошковых пористых заготовок.