Способ определения деформированного состояния поковок

 

Использование: обработка металлов давлением. В кузнечно-прессовом производстве для определения деформированного состояния поковок. Сущность изобретения: координатные сетки располагают в объеме модели поковки в виде точечных включений. Для этого перемешивают материал модели с точечными включениями материала большей плотности. По этапам деформирования осуществляют фиксацию расположения материальных точек. Фиксирование ведут методом неразрушающего контроля. Тз. п, ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr)s В 21 S 5/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4874808/27 (22) 10.07.90 (46) 23.02.93, Бюл. ЛЬ 7 (75) А.А.Костава, И.Г.Савчинский и В.Ф,Жварницкий (56) Русев В.Д. Усовершенствование метода координатных сеток для решения упругих и пластических задач, — Вестник

Харьковского политехнического института, 1983, N 198, Прогрессивная технология, вып. 5, с, 17 — 18. (54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПОКОВОК

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано н кузнечно-прессовам производстве для определения деформированного состояния поковок.

Целью изобретения является снижение трудоемкости процесса нанесения и фиксации координатных сеток и повышение точности определения кинематических и энергосиловых параметров.

На чертеже иллюстрируется предлагаемый способ.

Способ осуществляется следующим образом, Материал исходной модели поковки 1 (пластилин, носк и т.п.) перемешивают с точечными включениями 2 материала большей плотности (свинец, сталь и т.п.), чем плотность материала модели поковки 1, после чего осуществляют деформацию модели поковки 1 по этапам внешним прошивнем 3 телескопического пуансона в контейнере 4 и фиксируют на каждом этапе,, Ы,, 1796332 А1 (57) Использование: обработка металлов давлением. В кузнечно-и рессовом и роизводстве для определения деформированного состояния поковок. Сущность изобретения: координатные сетки располагают в объеме модели поковки в виде точечных включейий. Для этого перемешивают материал модели с точечными включениями материала большей плотност :,; По этапам деформирования осуществляют фиксацию расположения материальных точек. Фиксирование ведут методом неразрушающего контроля. 1 з, и. ф-лы, 1 ил. изменения положения материальных точек

2 способам неразрушающего контроля (ультразвук, рентгеновская сьемка).

После этого, на основе анализа картины деформации, осуществляют аппроксимацию очагов пластической деформации в торроидальной системе координат Rpop (фиг.1), где ураннения криволинейных поверхностей границ пластических областей име от вид p =pn (g); Затем записывают выражения для компонентов скоростей деформации исследуемых областей и с помощью энергетического метода определяют энергосиловые параметры прошивки.

Пример. Изобретение осуществляется следующим образом. Исходную цилиндрическую модель поковки 1 из пластилина разрезают и на меридиональном сечении модели в координатные узлы помещают точечные вкл очения 2 из свинца, После этого обе половинки модели поковки соединяют и осуществля от деформацию модели на требуему о глубину внешним

1796332 прошивнем 3 телескопического пуансона в контейнере 4, После чего прошитую модель поковки просвечивают рентгеновскими лучами и фиксиру(от на светочувствительном материале состояние координатных узлов без разьема модели и нарушения сплошности материала, Полученную деформированную точечную сетку аппраксимируют в принятой системе координат.

Жесткие области 1 и 3 отнесены к цилиндрической системе координат Ъ Zp. a пластическая область 2 — к торроидальной. системе координат Ярда .

Для пластической области 2 записывают выражения компонентов скорости деформации в виде:

ЗЧд, Чо . Ч sin 0 ь — ap 0-p у= R psin

М =- — ф

1BV р д

Для определения поля скоростей

Чр(р,8) частиц в очаге деформации используют уравнения несжимаемости материала: ф + 8+ 3р = — - + (p" — -1-"р„- ) ЧрQs и условия нер зрывности нормальных составляющих скорости деформации на границах очага деформации:

Чрф,8) =Avocos0;

Произведя необходимые преобразоваwe получают выражения для компонентов скорости деформации в виде:

@ =чдсоз 0pz CR-p2 sin О}

В 2 10 уР(R-psin0Я

0Щ R — siA 0 й-psin (р = icos 0Р2

2 р i p2 х ((й -р з! и 8j sin 0

Rcos 0 которые полностью определяют деформированное состояние модели поковки.

Знергосиловые параметры определяют на основе энергетического метода баланса мощностей:

WP N + W Л12 + W Ьгз + W 624 +

+ тп+Ч(т к1 + W<<2 где Яр — мощность внешней деформирующей силы, приложенной к внешнему прошивню телескопического пуансона;

Wp = QV2 — Ч1 фЧо, ٠— мощность внутренних сил в области 2;

2m 01 wi = f f ц ф (й-p sin 0) cpa 0ap; о о

Мl 12 — мощность сдвига на границе областей 1 и 2;

2К 01

ИЬ12 = f f +V,sin 9(R-psstn8)psapa8; о о 3

W +2 — мощность сдвига на границе областей 2 и 3;

20 2Z01

Wgss,(.(=АЧо$!пд (К-р1sln9)p

W 24 — мощность сил среза на границе

25 областей 2 и 4;

2КP2

Wgss=f ) +Чрд@(й-pslng )asap; о Р1

30 Wr мощность сил трения на калибрующем пояске пуансона;

2Z h()

W „— = f f г4-Vо — Ч,зЬгадак; о а

Wr« — мощность сил трения на стенках контейнера в области 2:

2 Л!1к1

Wr« =-f 3 т кЧр0=о арар: оо

Wr„2- мощность сил трения на Стенках контейнера в области 3:

2 Л" кг

W =3 f r<-V Ra0az; о о р- удельное усилие деформации;

Чо — скорость деформирования; (- предел текучести металла в конкретных режимах деформации; ф — интенсивность скоростей деформа50 ции

А- коэффициент вытяжки; х — контактные напряжения трения.

1796332

Составитель В. Жварницкий

Редактор M. Купрякова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л;Лукач

Заказ 615 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета llo изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

1. Способ определения деформированного состояния поковок, преимущественно тел вращения со сквозным осевым отверстием, включающий изготовление исходной модели поковки, нанесение на нее координатных сеток, деформацию модели, аппроксимацию деформированной сетки расчетной схемой, решение уравнения несжимаемости материала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса нанесения и фиксации координатных сеток и повышения точности определения кинематических и энергосиловых параметров. изготовление исходной модели поковки и расположение в ее объеме координатных сеток осуществляют путем перемешивания исходного материала модели с точечными включениями материала большей плотности, чем плотность материала модели поковки, деформацию модели осуществляют по этапам с определением и фиксацией на каждом этапе изменения положения материальных точек способом неразрушающего контроля, а аппроксимацию очагов пластической деформации — в тороидальной системе координат R, р, 0, р.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве способа неразрушающего контроля используется рентгеновская съемка.