Вплив радіусів кривини та стоншення на напружений стан оболонок при надпластичній формовці
Анотація
Аніщенко О. С., Кухар В. В., Присяжний А. Г. Вплив радіусів кривини та стоншення на напружений стан оболонок при надпластичній формовці // Обробка матеріалів тиском. – 2019. – № 1 (48). – C. 118-122.
Показано, що головні напруження, особливо тангенціальне напруження, залежать від головних радіусів кривини, а інтенсивність напружень залежить також і від стоншення оболонок при надпластичній формовці. Цих результатів досягнуто при надпластичній формовці заготовок з алюмінієвих сплавів AlMg5 і АМг6 (заготовка мала змінну товщину) і модельного сплаву Sn-38% Pb надпластичної та ненадпластічної модифікації, яка визначається за величиною коефіцієнта швидкісного зміцнення, що дорівнює 0,60 і 0,25 відповідно. Для оболонок з висотою, що дорівнює радіусу її основи тангенціальні і меридіональні напруження для надпластичного сплаву Sn-38% Pb приблизно рівні (похибка – не більше 18 %). Погіршення надпластичних властивостей сплавів викликає перевищення тангенціальних напружень над меридіональними на 20–50 % у зв'язку з істотним зростанням меридіональних радіусів кривини. В оболонках з заготовок змінної товщини співвідношення головних напружень є функцією відносного радіуса основи і має вигляд параболи з мінімумом в місцях сполучення зон заготовки різної товщини. Похибка відношення інтенсивності напружень в досліджуваних оболонках до аналогічного показника для формування ідеально сферичної оболонки з нерівномірною товщиною стінки дорівнює 10 % для надпластичного сплаву Sn-38% Pb і зростає до 20–30 % для інших сплавів. Якщо припустити, що оболонка має контур ідеальної сфери і рівномірне стоншення стінок уздовж контуру, то зазначена раніше похибка відношення інтенсивності напружень зростає до 50–130 %
Посилання
Giuliano G. Superplastic forming of advanced metallic materials. Oxford: Woodhead Publishing Ltd, 2011, 377 p.
Jovane F. An approximate analysis of the superplastic forming of a thin circular diaphragm. International Journal of Mechanical Science. 1968, 10, pp. 405–427.
Kim Yong H, Jung-Min Lee, Hong S.S. Optimal design of superplastic forming processes. Journal of Materials Processing Technology. 2001, 112, pp. 167–173.
Dutta A. Thickness-profiling of initial blank for superplastic forming of uniformly thick domes. Material Science and Engineering. 2004, 371, pp. 79–81.
Lechten J.P., Patrat J.C., Baudelet B. Analyses theorique et experimentale du gonflement dans le domaine de superplasticite. Revue de Physique Appliquee. 1977, 12 (1), pp. 7–14.
Vitu L. Comparaison de trois modeles pour le post-traitment de mesures issues du test de gonflement libre de tubes. 22-ieme Congres Francais de Mecanique. Lyon, 2015, pp. 67–78.
Anishhenko A.S., Kuhar V., Mktrchjan E.A. Approximation of the contour of shells during superplastic molding by the Lyame formula. Bulletin of Kyrgyz-Russian Slavic University. 2017, 17, 1, pp. 3–5. (in Russian).
Anishhenko A.S., Kuhar V.V., Mktrchjan E.A. Approximation by the Lyame-Gelis formulas of the contour of the shells during superplastic forming of sheet blanks. Bulletin of PSTU: collection of scientific works. Mariupol. 2017, 34, pp. 7–17. (in Russian).
Anishhenko A.S., Kuhar V.V., Prisjazhnyj A.G. Application of Lame formulas for analysis of the deformed state of shells in superplastic molding. Materials Working by Pressure. Kramatorsk: DSEA. 2017, 2 (45), pp. 11–16. (in Russian).
Pushkarraj V.D. Study of superplastic forming process using finite element analysis. University of Kentucky. 2003, 97 p.
Smirnov O.M., Guk V.O., Cepin M.A., Anishhenko A.S. Ways to reduce the thickness difference with pneumatic molding of parts in superplasticity mode. Theory and technology of metal forming: a collection of scientific works of MISiS. 1979, 113, pp. 70–75. (in Russian).
Anishhenko A.S., Chashnikov D.I. On the stress state of shells during free superplastic molding. Shipbuilding industry. Series: Materials Science. Leningrad: Prometej. 1989, 10, pp. 73–76. (in Russian).
Grebenisan G., Bogdan S. Parameterized finite element analysis of a superplastic forming process, using Ansys. MATEC Web of Conferences. 2017, 126, pp. 1–6.
