Моделювання формоутворення складних поверхонь у режимi надпластичності
Процес формоутворення деталі при штамповці пружним середовищем у режимі надпластичності, що закріплена по просторовому контуру складної конфігурації та зазнає одностороннього тиску. Елемент довжини у нових координатах для елементарного відсіку поверхні.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 17.11.2018 |
| Размер файла | 33,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Моделювання формоутворення складних поверхонь у режимi надпластичності
Дєєв С.С.
Процес формоутворення деталі при штамповці пружним середовищем у режимі надпластичності, що закріплена по просторовому контуру складної конфігурації та зазнає одностороннього тиску, залежить від форми контура закріплення та має однакові закономірності деформації для любого виду матеріалів.
На основі розроблених В.І.Мілінським положень та виходячи із встановлених Є.І.Ісаченковим залежностей була запропонована така геометрична модель формоутворення поверхні деталі, що закріплена по просторовому контуру складної конфігурації [ 1 ]:
при вільній штамповці гнучким середовищем поверхня заготовки, що закріплена по просторовому контуру складної конфігурації, має форму мінімальної поверхні (середня кривизна постійна та рівна нулю);
площа поверхні заготовки при даному об'ємі мінімальна;
траєкторії руху точок при деформації ортогональні до поверхні;
задачу побудови математичної моделі мінімальної поверхні, що проходить через просторовий замкнений контур складної конфігурації і ортогональних траєкторій руху точок, при штамповці зводимо до математичної моделі поверхні «зклеєної» згідно теорії зклеювання О.Д.Александрова із відсіків мінімальної поверхні;
у ролі зклеюваних відсіків ми будемо використовувати частину сферичного сегмента, що проходить через розрахункову точку деформуємої поверхні та складний просторовий контур. Через просторовий контур в повній геометричній моделі проходить множина зклеєних відсіків, які і утворюють розрахункову поверхню. Гладкість на стиках поверхні не впливає на точність моделі і допускає появу ребра на стику відсіка, що зклеюється.
Заготовку поверхні деталі віднесемо до деякої криволінійної ортогональної сітки. Деформацію заготовки можна змоделювати і оцінити як деформацію цієї сітки - розтяг довжин ліній з одночасним згином. Зміна довжин ліній на поверхні буде характеризувати зміну площ елементарних відсіків, на які розбиває поверхню деталі криволінійна координатна сітка. За зміною площі елементарного відсіка, виходячи із сталого об'єму матеріала, легко визначити зміни товщини заготовки при цій деформації.
Основою для опису процеса деформації є тензор деформації. Компоненти тензора враховують зміни довжин та кутів. Тензор деформації має просту геометричну інтерпретацію: якщо до деформації виділити в середовищі елементарну сферу з трьома довільними ортогональними рівними осями, то після деформації сфера перетвориться в трьохосний еліпсоїд.
Закон зміни товщини матеріалу легко визначиться для кожної точки зклеюваного відсіку, як відношення метричних тензорів криволінійної ортогональної системи координат, які виділяють елементарний відсік, до деформації , та після деформації , :
,
де - товщина матеріалу заготовки.
Компоненти метричного тензора деформації:
;
;
;
;
будуть описані слідуючими рівняннями:
;
.
Для відображення процесу деформації застосовується криволінійне проектування, причому сітка залишається ортогональною в процесі всієї деформації і траєкторії переміщення точок ортогональні до поверхні завдяки прийнятій і безперервно змінній криволінійній системі координат, у якої одна з криволінійних осей для кожної точки співпадає з траєкторіями руху точок в момент t .
Для виразу оператора Лапласа в ортогональній криволінійній системі координат введемо криволінійні координати, де і - ортогональна криволінійна сітка на поверхні деформованого відсіку, а третя криволінійна координати співпадає з напрямком переміщення точки при деформації в момент часу t .
Отже, криволінійні координати можливо відобразити при допомозі співвідношень:
;
;
,
розв'язуючи які відносно декартової системи координат отримаємо:
;
;
.
Виділимо три параметри координатних поверхонь для кожного відсіку
;.
Умова ортогональності ребер у будь-який момент деформації в будь-якій точці відсіку, що деформується:
=0 ; (i=k );
Елемент довжини у нових координатах для елементарного відсіку поверхні, що деформується з урахуванням ортогональності
поверхня надпластичність контур тиск
;
;
.
Вздовж кожного з ребер елементарного об'єму змінюється тільки одна координата, причому координати залежать від часу (величини прогину) при деформації, відповідно, елементарний об'єм, який виділений трьома родинами координатних поверхонь і такий, що має точку для якої ми визначаємо зміну товщини заготовки при деформації, визначиться:
;
В процесі деформації відбудеться зміна площі елементарного відсіку в момент часу t (величина прогину поверхні, що деформується). Величина градієнта поля тиску при деформації у криволінійних координатах:
де векторне поле тиску P визначиться відомою формулою векторного аналіза.
В наступний момент деформації t+1 зміна тиску, визвана зміною площі елементарного відсіку, обмеженого криволінійними координатами U1 та U2, площу якого визначить добуток метричних тензорів G 11, G22
Відношення
враховуючи постійність об'єму матеріала, буде характеризувати зміну товщини металу відсіку, що деформується, в розрахунковій точці.
Розрахунок на ЕОМ для складного просторового контура закріплення дає картину зміни товщини метала заготовки в довільній точці в залежності від величини деформації, дозволяє визначити критичні зони, зони розриву, дозволяє проводити відладку технологічного процесу у режимі пошукового проектування.
Література
Тевлин А.М., Деев С.С. Определение деформации пластины закрепленной по сложному контуру. - М.: МАИ в сб.Прикладная геометрия и машинная графика, 1981г., - с.43-46.
Мак-Коннел А.Дж.Введение в тензорный анализ. - М.: Физматгиз, 1963, с.411
Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. - М.: Наука, 1977, - с.735.
Исаченков Е.И. Штамповка резины жидкостью. - М.: Машиностроение, 1967г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Аналіз геометричних параметрів ріжучої частини спіральних свердел з перехідними ріжучими крайками. Опис процесів формоутворення задніх поверхонь свердел різних конструкцій. Результати дослідження зусиль різання і шорсткості поверхні під час свердління.
реферат [78,6 K], добавлен 27.09.2010Аналіз тектонічних властивостей формоутворення костюму. Геометричні складові форми костюму. Характеристика декоративно-пластичних, фізико-механічних та естетичних властивостей матеріалу. Особливості малюнку і кольору тканини, масштабності, пропорційності.
курсовая работа [71,0 K], добавлен 08.12.2010Розгляд ЕРАН поверхні при обробці деталі "втулка". Склад операцій для її механічної обробки, межопераційні та загальні розміри заготовки. Метод табличного визначення припусків і допусків. Технологічний маршрут обробки ЕРАН поверхні валу з припусками.
контрольная работа [579,3 K], добавлен 20.07.2011Технічні характеристики компресорної установки. Аналіз технологічності деталі. Вибір та техніко-економічне обґрунтування методу отримання заготовки. Визначення припусків для обробки поверхні аналітичним методом та етапи обробки поверхонь деталі.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 31.10.2013Маршрутна схема поетапної механічної обробки поверхонь деталі. Розрахункові уточнення та послідовність обробки і технологічні допуски, використання типових планів обробки поверхонь. Технологічний процес за принципом концентрації та точність обробки.
практическая работа [200,2 K], добавлен 17.07.2011Моделювання поверхні каналу двигуна внутрішнього згоряння. Формування каркаса поверхні. Головні вимоги, що пред'являються до геометричної моделі проточної частини каналу ДВЗ. Методика та основні етапи моделювання осьової лінії в системі Solid Works.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 09.10.2011Принципова схема маршруту поетапної механічної обробки поверхні деталі. Параметри службового призначення корпусу підшипника, які визначають правильне положення осі отвору. Службове призначення і вимоги технології забезпечення рівномірності товщини фланця.
практическая работа [964,7 K], добавлен 17.07.2011Методи обробки поверхонь деталі. Параметри шорсткості поверхонь. Забезпечення точності розмірів і поворотів. Сумарна похибка на операцію. Розміри різального інструменту. Точність обробки по варіантах технологічного процесу. Точність виконання розміру.
практическая работа [500,0 K], добавлен 21.07.2011Службове призначення і технологічна характеристика деталі "Кришка підшипника": тип виробництва, вихідні дані; технологічний процес виготовлення і методи обробки поверхонь, засоби оснащення; розрахунки припусків, режимів різання, технічних норм часу.
курсовая работа [410,5 K], добавлен 20.12.2010Аналіз службового призначення машини, вузла, деталі, опис установки. Технічні вимоги і визначення технічних завдань при виготовленні деталі, типи виробництва й форми організації роботи. Розробка варіанта технологічного маршруту механічної обробки деталі.
курсовая работа [82,6 K], добавлен 17.12.2010Службове призначення деталі "Корпус", аналіз технічних умов та норм точності. Попереднє встановлення типу та організаційної форми виробництва. Відпрацювання конструкції деталі на технологічність. Вибір способу отримання заготовки та оброблення поверхонь.
курсовая работа [983,3 K], добавлен 23.06.2010Аналіз технологічності конструкції деталі типу "Стакан". Вибір параметрів різальної частини інструментів. Перевірка міцності та жорсткості корпусу різця. Розробка інструментального налагодження. Вибір обґрунтування послідовності обробки поверхонь деталі.
курсовая работа [302,9 K], добавлен 04.11.2012Технічні вимоги на деталь "вал". Повний конструкторсько-технологічний код деталі. Матеріал деталі, його механічні та технологічні властивості. Вибір виду і способу виготовлення заготовок. Розробка технологічного процесу механічної обробки заданої деталі.
дипломная работа [642,3 K], добавлен 25.04.2012Класифікація техніки по різним параметрам. Життєвий цикл виробу (системи). Системи забезпечення процесу створення об'єктів. Експлуатація складних об'єктів з автоматизованими системами діагностування. Способи обслуговування й ремонту складної техніки.
курсовая работа [53,9 K], добавлен 28.03.2011Особливості побудови комбінованих розмірних схем для корпусної деталі. Головні технічні вимоги по взаємній перпендикулярності трьох поверхонь. Технологічний маршрут виготовлення заданої корпусної деталі. Побудова граф-дерева та складання розмірних схем.
контрольная работа [2,4 M], добавлен 20.07.2011Встановлення типу і організаційної формі виробництва. Розроблення технологічного маршруту обробки деталі. Аналіз і відпрацювання конструкції деталі на технологічність. Вибір способу отримання заготовки, технологічних баз та методів оброблення поверхонь.
курсовая работа [508,4 K], добавлен 14.02.2013Використання кованих виробів в дизайні конструкцій для вуличного оздоблення та прикрашання оточуючого середовища. Характеристика сучасних методів та технологій в обробці металів. Виявлення особливостей стилеутворення та формоутворення кованих виробів.
дипломная работа [46,9 K], добавлен 24.03.2019Аналіз технологічності конструкції деталі Стійка. Вибір заготовки та спосіб її отримання за умов автоматизованого виробництва. Вибір обладнання; розробка маршрутного процесу та управляючих програм для обробки деталі. Розрахунок припусків, режимів різання.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 10.01.2015Розробка, проектування і технологічна підготовка, промислове виробництво одягу. Конструктивні засоби формоутворення виробу. Характеристика матеріалів для виготовлення моделі. Аналіз конструкції при проведенні примірки. Побудова и розкладка лекал.
курсовая работа [128,6 K], добавлен 31.10.2014Технічні вимоги до виготовлення деталі "Палець шнека": точність розмірів, матеріал деталі і його хімічні та механічні властивості; аналіз технологічності і конструкції, якісна та кількісна оцінки. Тип виробництва, метод одержання заготовки, обладнання.
курсовая работа [602,5 K], добавлен 13.03.2011
