Силовые режимы и предельные степени деформации

Анализ результатов полученных в результате установления влияния технологических параметров процесса вытяжки с утонением, стенки и свойств материала на удельное усилие показал, что удельное усилие увеличивается с ростом степени деформации и коэффициента трения на инструменте, уменьшением характеристики анизотропии материала (рисунок 1).

Рисунок 1 - Зависимость удельного усилия от степени деформации

В чистом виде влияние характеристики анизотропии усилие процесса показано на рисунке 2, а. Исследование проводилось при вытяжке с утонением в матрице с углом  = 15°, коэффициентах трения на матрице и на пуансоне  и фиксированных степенях деформации .Удельное усилие увеличивается с уменьшением характеристики анизотропии [5].

Рисунок 2 - Зависимость удельного усилия вытяжки от

а) характеристики анизотропии; б) коэффициента трения;

в) угла матрицы; и степени деформации

Из анализа графиков (рисунок 2, б) следует, что напряжение  растет с увеличением коэффициента трения; причем при малых деформации его влияние более существенно. Исследования проведены при вытяжке с утонением в матрице с углом конусности °, характеристика анизотропии , коэффициенты трения изменялись в пределах , степени деформации выбирались

Влияние угла ската матрицы на удельное усилие  при вытяжке с утонением анизотропного материала с характеристикой анизотропии  при коэффициентах трения на матрице и пуансоне  и изменяющимися степенями деформаций в пределах  показано на рисунке 3, в. Из графиков видно, что угол, который обеспечивает минимум усилия при этих степенях деформации и фиксированной характеристике анизотропии, лежит в пределах °. Величина удельного усилия существенно зависит также от коэффициентов трения на пуансоне и матрице (рисунок 3). Чем больше коэффициент трения на пуансоне по сравнению с коэффициентом на матрице, тем значительнее разгружается стенка изделия при в больше степени деформации [3]. Полученная информация позволяет решить вопрос о предельных степенях деформации, т.е. таких, при которых среднее напряжение в стенке изделия достигает величины .

Рисунок 3 - Зависимость удельного усилия вытяжки от степени деформации

Анализ графиков (рисунок 3) показывает, что при одновременном росте коэффициента трения на матрице и пуансоне предельная степень деформации значительно уменьшается (кривые 4, 5, 6). Если же коэффициент трения на матрице остается постоянным , а на пуансоне возрастает, то можно достичь значительно больших степеней деформации (кривые 1, 2, 3).

При вытяжке с утонением материала с отрицательной характеристикой анизотропии при прочих равных условиях могут быть достигнуты большие степени деформации, а при вытяжке материалов с положительной характеристикой анизотропии меньшие степени деформации по сравнению с изотропным материалом [2]. В целях достижения больших степеней деформаций необходимо стремиться к уменьшению коэффициента трения матрицей и материалом, и увеличению коэффициента трения пуансоном и материалом, при этом угол матрицы выбирать в пределах 15…25°.