- •Введение
- •1. Механические характеристики материалов
- •1.1. Лабораторная работа № 1 определение параметров кривой течения по испытаниям на одноосное растяжение
- •Протокол испытания на одноосное растяжение (образец)
- •1.2.3 Измерения деформаций сеток в процессе испытания
- •1.2.4. Расчет коэффициентов анизотропии
- •1.2.5. Расчет коэффициентов анизотропии обобщенной кривой течения
- •1.3. Лабораторная работа № 3 определение предельных деформаций листовых материалов при растяжении в условия плоской деформации
- •1.3.1. Теоретическая справка
- •1.3.2. Испытание
- •1.3.2.1. Образец
- •1.3.2.2. Подготовка образца к испытанию
- •1.3.3. Обработка результатов измерений
- •1.4. Лабораторная работа № 4
- •1.4.1. Теоретическая справка
- •1.4.2. Испытание
- •Равномерное двухосное растяжение
- •1.5.2. Испытание
- •Протокол испытаний по определению модуля Юнга и коэффициента Пуассона
- •1.6. Лабораторная работа № 6 построение диаграммы рекристаллизации и определение критической деформации недопустимого роста зерна
- •1.6.1. Теоретическая справка
- •1.6.2. Испытание
- •Протокол испытания на зерно после промежуточной термообработки (пто)
- •1.7.2. Испытание
- •Коэффициент влияния промежуточной термообработки (пто)
- •2.1.3. Испытание
- •Протокол испытаний по определению момента трения
- •2.2. Лабораторная работа № 10 определение коэффициентов трения листовых заготовок на пуансоне в процессе пластического формообразования обтяжкой
- •Определение коэффициента трения при обтяжке
- •2.3. Лабораторная работа № 11 определение параметров эффекта баушингера испытанием на реверсивный изгиб
- •2.3.1. Теоретическая справка
- •2.3.2. Методика расчета параметра эффекта Баушингера
- •2.3.3. Постановка задачи
- •2.3.4. Структура программы
- •2.3.5. Алгоритм расчета
- •2.3.5.1. Подготовка данных.
- •2.3.5.2. Расчет первого этапа изгиба.
- •2.3.5.3. Расчет второго этапа изгиба
- •2.3.5.4. Расчет пружинения
- •2.4.2. Испытательная установка /5/
- •2.4.3. Техника испытания
- •2.5. Лабораторная работа № 13 определение диаграммы предельных деформаций испытанием образцов nakazima
- •2.5.1. Теоретическая справка.
- •Заключение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
2.2. Лабораторная работа № 10 определение коэффициентов трения листовых заготовок на пуансоне в процессе пластического формообразования обтяжкой
Цель работы: ознакомить с методом экспериментального определения параметров анизотропии
Испытательная установка
Для определения коэффициента трения рассмотрим процесс обтяжки листовой заготовки по цилиндрическому пуансону радиуса R. Схема обтяжки приведена на рис. 28.
Принимается модель жестко-пластического, ортотропного материала, подчиняющегося степенному закону упрочнения.
Рис. 28
При обтяжке по цилиндрическому пуансону деформации в направлении, перпендикулярном к направлению обтяжки, затруднены. Поэтому деформированное состояние заготовки примем плоским. В этом случае
(24)
где - напряжение и деформация в направлении обтяжки;
-параметры анизотропии.
Эти параметры вычисляются через определенные (см. лаб. работу №2, часть I настоящих методических указаний) параметры анизотропии
(25)
Уравнения равновесия элемента цилиндрической оболочки длиной L, находящегося в контакте с пуансоном, запишутся в виде
(26)
N-погонное (приходящееся на единицу ширины) усилие; T - погонная сила трения; q - нормальное давление; - угол наклона касательной к контуру пуансона.
Поскольку давление листовой заготовки на обтяжной пуансон меньше предела текучести материала, принимаем закон трения Кулона
, (27)
где - коэффициент трения.
Система (23) при подстановке (24) сводится к уравнению
(28)
Принимая равномерное распределение напряжений по толщине заготовки, которую можно считать тонкостенной, имеем
, (29)
где h - толщина заготовки (рис. 28).
Подставим (29) в уравнение (28) и с учетом (24) получим
(30)
Зная распределение деформации по длине заготовки, можно определить коэффициент трения
(31)
Методика определения коэффициента трения.
Моделируются условия деформирования, характерные для операции обтяжки. Поскольку при выполнении эксперимента неизбежен статистический разброс данных, коэффициент трения осредняется на всей длине заготовки. На заготовку наносят координатную сетку с размерами ячейки 5мм, как показано на рис. 29
Размеры ячеек предварительно промеряются, чтобы избежать влияния погрешности нанесения сетки при вычислении деформаций. Обтяжка заготовки осуществляется по цилиндрическому пуансону радиуса R=75 мм с углом охвата 1800. Степень растяжения заготовки зависит от перемещений пуансона, которое контролируется индикаторными часами (рис. 28). Размеры координатной сетки до и после деформирования промеряются на инструментальном микроскопе с точностью 0.005 мм.
Рис. 29
Логарифмические деформации в i-ой точке координатной сетки определяют по следующей зависимости
(32)
где b0i,bi - размер i-ой ячейки до и после деформирования; N - число узлов координатной сетки.
Координата, определяющая положение i-ой точки ячейки, равна
(33)
Скорость изменения деформаций по длине заготовки определяется
(34)
Перед вычислением производной распределение деформаций по длине заготовки сглаживается.
Опыт определения коэффициентов трения для реальных процессов показал, что коэффициент трения целесообразно вычислять по формуле (27), обрабатывая экспериментальные данные по методу наименьших квадратов
(35)
где (36)
(37)
(38)
(39)
(40)
здесь h0- исходная толщина заготовки.
Решая систему уравнений (32) - (40), определяют коэффициент трения.
Результаты измерений вносят в табл.10.
Таблица № 10