Характеристики материалов заготовки

Курсовая работа по дисциплине

«Анализ процессов пластического деформирования»:

«Анализ влияния контактного трения на усилие холодной осадки цилиндрической заготовки плоскими плитами»

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Исходные данные и перечень заданий проектирования и расчета -------------- 3

Размеры заготовки ----------------------------------------------------------------------------- 4

Характеристики материала заготовки --------------------------------------------------- 4

Усилие осадки ----------------------------------------------------------------------------------- 6

1. Приближенная формула Зибеля -------------------------------------------------------- 6

2. Вывод формулы осадки методом анализа напряжений ------------------------- 7

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Исходными данными для расчета являются:

1) размеры осаживаемой заготовки;

2) марка и параметры кривой деформационного упрочнения материала заготовки.

В процессе проектирования необходимо сделать:

1) в геометрическом редакторе построить геометрическую модель заготовки и инструментов при осадке;

2) подготовить данные для конечно-элементного расчета:

- преобразовать параметры кривой деформационного упрочнения к виду, необходимому для задания в препроцессоре КЭ-комплекса;

- конвертировать файл геометрической модели в препроцессор КЭ-комплекса;

3) сделать верификацию компьютерной модели аналитическим расчетом при коэффициенте кулоновского трения m = 0;

4) при конечно-элементном расчете варьировать величиной коэффициента кулоновского трения, начиная от m = 0 до m = 0.5 с шагом 0.1,

5) осадку проводить до деформации, соответствующей H ₀/ H = 0.75, где H ₀ – начальная высота цилиндрической заготовки, H – конечная высота, фиксируя при этом шаги H ₀/ H = 0.25, H ₀/ H = 0.5 и H ₀/ H = 0.75;

6) оценить усилие осадки и максимальное значение эффективных деформаций для каждого варианта расчета;

7) исследовать влияние сил контактного трения на усилие и максимальное значение эффективных деформаций;

8) по приближенным аналитическим формулам рассчитать усилие осадки и дать сопоставление результатов с данными конечно-элементного моделирования;

9) представить результаты (оформленные с учетом требований ГОСТ 7.32-2001) в электронном и бумажном видах.

РАЗМЕРЫ ЗАГОТОВКИ

Для всех вариантов заданий: H ₀ = D ₀ = 30 мм (рис. 1).

ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ ЗАГОТОВКИ

Для конечно-элементных расчетов необходимо задать параметры кривой деформационного упрочнения в виде аппроксимаций, например

(Ludwick), (1)

или (и)

(Holloman), (2)

где s _s – напряжение текучести; e _i – интенсивность тензора логарифмических деформаций, совпадающей при одноосном растяжении с эффективной деформацией; s _{s 0} – начальное напряжение текучести; B, m – параметры степенной аппроксимации.

В представленной ниже табл. 1 дана следующая аппроксимация кривой деформационного упрочнения[1]

, (3)

где e _eng – инженерная или относительная деформация, связанная с интенсивностью тензора логарифмических деформаций соотношением

e _i = ln(1 + e _eng). (4)

Коэффициент температурного расширения a, изобарную теплоемкость C_p и коэффициент теплопроводности l найти, например, в справочнике «Таблицы физических величин» под редакцией И.К. Кикоина. Для теплоемкости при переводе в систему единиц СИ иметь в виду, что 1 кал = 4.1868 Дж.

Также теплофизические характеристики могут быть найдены в других источниках и в INTERNET.

Таблица 1