Розробка наукових основ та розвиток технологій тримірного пластичного формозмінення металів із застосуванням методів комп'ютерного моделювання
Виконання порівняльного аналізу методів рішення об'ємних задач обробки металів тиском, розробка й удосконалення технологічних процесів прокатки профілів і кування великих злитків на основі комп'ютерного аналізу закономірностей тримірного плину металу.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 07.03.2014 |
| Размер файла | 90,0 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/
НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
доктора технічних наук
Розробка наукових основ та розвиток технологій тримірного пластичного формозмінення металів із застосуванням методів комп'ютерного моделювання
Спеціальність 05.03.05 “Процеси та машини обробки тиском”
МІЛЕНІН Андрій Анатолійович
Дніпропетровськ - 2001
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Національній металургійній академії України
Міністерства освіти і науки України
Науковий консультант:
доктор технічних наук, професор ДАНЧЕНКО Валентин Миколайович,
Національна металургійна академія України, м. Дніпропетровськ, завідуючий кафедрою обробки металів тиском, професор.
Офіційні опоненти:
доктор технічних наук, професор АЛІЄВ Іграмотдин Серажутдинович,
Донбаська державна машинобудівна академія, м. Краматорськ, завідуючий кафедрою обробки металів тиском, професор;
доктор технічних наук, професор ІЛЮКОВИЧ Будимир Михайлович,
Дніпродзержинський державний технічний університет, м. Дніпродзержинськ, завідуючий кафедрою обробки металів тиском, професор;
доктор технічних наук НОГОВІЦИН Олексій Володимирович,
Державний комітет промислової політики України, м. Київ, начальник управління науково-технічного та інноваційного забезпечення, стандартизації, метрології і сертифікації.
Провідна установа:
Донецький державний технічний університет, кафедра обробки металів тиском, Міністерство освіти і науки України, м. Донецьк.
Захист відбудеться “13” лютого 2001 р. о 12-30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.084.02 Національної металургійної академії України за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, пр. Гагаріна 4.
З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Національної металургійної академії України за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, пр. Гагаріна 4.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Необхідність ефективного створення метало- і енергозберігаючих технологій обробки металів тиском (ОМТ) вимагає підвищення якості, надійності і швидкості одержання практичних рекомендацій, пов'язаних із прогнозом напружено-деформованого стану в об'ємі оброблюваного металу. Сучасні економічні умови роботи металургійних і машинобудівних підприємств України суттєво ускладнюють рішення цих задач на основі тільки експериментальних досліджень. У зв'язку з цим істотно зростає роль розрахункових методів, що дозволяють одержати теоретичне рішення зазначених питань для таких процесів як кування, прокатка, пресування профілів і ряду інших, що характеризуються істотною загальною особливістю - вираженим тримірним плином (течією) металу.
Актуальність теми. Більшість технологічних процесів ОМТ характеризується тримірним (об'ємним) плином металу. У той же час методи теоретичного рішення об'ємних задач розвинуті недостатньо для їхнього практичного використання при оптимізації технологій. З цієї причини в основі як традиційних, так і сучасних автоматизованих способів розробки процесів ОМТ, що характеризуються вираженим тримірним плином металу, лежать, як правило, емпіричні дані. Таке положення неприйнятне для виробництв, яким властиві невеликі за обсягом партії виробленої продукції (наприклад, пресування алюмінієвих профілів), чи при виробництві одиничних дорогих виробів (наприклад, кування злитків великої маси). Істотним фактором також є тенденція до більш жорстких вимог відносно якості продукції, оскільки сучасні досягнення в області прогнозу структури і властивостей металу можуть бути повною мірою використані тільки при відомій історії розвитку процесу деформації в кожній точці металу. Рішення цієї задачі для складних просторових форм осередку деформації з урахуванням реальних властивостей металу в даний час можна найбільш ефективно виконати за допомогою чисельних методів.
В існуючих роботах з розрахунку тримірного плину металу в процесах ОМТ не обґрунтовані оптимальні підходи і методи чисельного рішення об'ємних задач ОМТ. Не вирішений ряд питань, пов'язаних з вибором методу рішення, урахуванням граничних умов, властивих конкретним процесам ОМТ, урахуванням теплових процесів і реологічних властивостей металу. Як наслідок, застосування для аналізу та оптимізації більшості процесів ОМТ відомих рішень, у тому числі комерційних пакетів програм, залишається нереалізованим чи дає недостовірні результати. Слід також зазначити, що існуюче програмне забезпечення в області тримірного моделювання процесів ОМТ розроблено рядом закордонних фірм. Коректування, аналіз причин виникнення погрішності та доробка цих програм можуть бути виконані тільки розроблювачем, що обмежує їхнє застосування на підприємствах, у наукових центрах і навчальних закладах України, породжує залежність від іноземних розроблювачів.
З цих причин дослідження закономірностей і розвиток методів розрахунку тримірного плину металу в процесах ОМТ як основи ефективної розробки промислових технологій на підприємствах України є актуальним.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Виконання дисертаційної роботи пов'язано з тематичними планами наукових досліджень Національної металургійної академії України (НМетАУ). Дослідження виконані в рамках програми № 21 на 1992-1995 р.р. "Розробка нових конструкційних матеріалів і технологій їхнього виробництва на основі енерго- і ресурсозберігаючих одностадійних процесів із використанням сировинної бази і техногенних відходів України" (ДР 0195U003639) і координаційного плану № 17 на 1997-1999 р.р. "Нові конструкційні матеріали і високоефективні технології їхнього виробництва" Міністерства освіти України (роботи ДР 0195U008727, ДР 0197U009653, ДР 0198U004481, ДР 0198U004482). Автор є виконавцем робіт, що перелічені. Ряд досліджень виконаний відповідно до планів Інституту чорної металургії НАН України (роботи ДР 0193U003571, ДР 0196U006854).
Мета й задачі дослідження. Метою роботи є розвиток технологій процесів обробки металів тиском на базі теоретичного аналізу закономірностей тримірного плину металу з урахуванням складної просторової конфігурації заготовки і деформуючого інструмента, їхньої взаємодії на поверхні контакту, складних реологічних властивостей матеріалу заготовки із застосуванням методів комп'ютерного моделювання.
Для досягнення поставленої мети були сформульовані такі задачі.
1. Виконати порівняльний аналіз методів рішення об'ємних задач ОМТ, зокрема, методу кінцевих елементів (МКЕ) і методу граничних елементів (МГЕ). Розробити теоретичні підходи й алгоритми, необхідні для практичного використання цих методів при рішенні об'ємних задач ОМТ. Виконати оцінку якості отриманих рішень і перспектив їхнього подальшого використання для удосконалення технологій тримірної формозміни металів.
2. Розробити метод завдання граничних умов у тримірних процесах ОМТ, що дозволяє в комплексі виконати урахування напрямку дії напруг тертя та умов обтікання металом деформуючого інструменту складної просторової конфігурації в кожній точці поверхні контакту, виконати тестування методу.
3. Стосовно до специфіки процесів ОМТ із вираженим тримірним плином металу теоретично описати явища виникнення деформаційних аномалій, що обумовлені реологічною складністю матеріалів, які деформуються. Виконати тестування розробленої моделі на прикладах деформації металів з різними реологічними властивостями та використати її для аналізу деформування матеріалів зі складними реологічними властивостями.
4. Виконати теоретичний аналіз закономірностей тримірного плину металу в технологічних процесах кування, пресування і прокатки за допомогою тримірної математичної моделі і результатів експериментальних досліджень.
5. Виконати розробку й удосконалення технологічних процесів прокатки профілів і кування великих злитків на основі комп'ютерного аналізу закономірностей тримірного плину металу.
6. На основі виконаних досліджень розробити алгоритми і програмне забезпечення для системи автоматизованого рішення об'ємних задач ОМТ на прикладі неізотермічного пресування складних профілів. Виконати багаторівневе тестування розробленої системи з використанням відомих рішень і експериментальних даних.
7. На основі розробленого комплексу програм виконати дослідження та оптимізацію процесів пресування тонкостінних алюмінієвих профілів, а також проектування елементів конструкції матриць для пресування.
Об'єкт дослідження. Процеси обробки металів тиском, що характеризуються суто тримірним плином металу, складною просторовою конфігурацією заготовки і деформуючого інструмента, складними реологічними властивостями матеріалу заготовки.
Предмет дослідження. Закономірності і методи розрахунку тримірного плину металу в розглянутих процесах обробки тиском.
Методи дослідження. Для теоретичного опису тримірного плину металу використаний метод кінцевих елементів і метод граничних елементів. При проведенні чисельних і фізичних експериментів застосовані методи планування експерименту і статистичні методи обробки результатів. При тестуванні результатів розрахунків використані відомі експериментальні дані, отримані методами фізичного моделювання (муаровим і поляризаційно-оптичним), а також власні дослідження, виконані методом координатних сіток.
Наукова новизна. Наукову новизну мають перелічені нижче результати теоретичних і експериментальних досліджень, вперше отримані в дисертації.
1. Запропоновано новий метод визначення змішаних граничних умов, властивих процесам обробки тиском з суто тримірним плином металу і складною конфігурацією поверхні деформуючого інструмента, заснований на запропонованій у роботі новій модифікації функціонала варіаційного принципу Маркова.
Суть нового підходу полягає у коректному урахуванні обтікання інструмента металом і впливу напруг тертя на плин металу за допомогою методу штрафних функцій у рамках кінцево-елементних задач. Запропонований підхід не вимагає кінцево-елементної дискретизації поверхні контакту, може бути застосований до окремих поверхневих вузлів сітки, дозволяє більш ефективно у порівнянні з існуючими методами визначити напрямок дії напруг тертя і врахувати умови обтікання деформуючого інструмента металом.
2. Теоретично описані і досліджені закономірності формозміни металу, пов'язані з реологічними особливостями матеріалу заготовки, в об'-ємі осередку деформації при прокатці, осадці і високошвидкісній обробці тиском.
Показано, що явища деформаційних аномалій у цих процесах мають єдиний механізм, пов'язаний з локальним знеміцненням шарів металу й інтенсивним наростанням в них деформації. Установлено, що виникнення деформаційних аномалій при прокатці у деяких умовах може супроводжуватися погіршенням заліковування внутрішніх об'ємних дефектів у металі. формозмінення метал обробка тиск
3. На основі теоретичного аналізу тримірного плину металу при прокатці визначені оптимальні форми заготовки та інструмента, що забезпечують одержання необхідної просторової геометрії кінцевого профілю з урахуванням розширення штаби та її позаконтактної утяжки.
На відміну від існуючих рішень, врахований взаємний вплив таких факторів, як форма металу та інструмента в тримірному просторі, реологічні властивості металу, векторіальність напруг тертя. Зокрема, визначені умови істотного впливу утяжки кромок і розширення центральних об'ємів штаби на сумарне розширення металу. У результаті вперше теоретично та експериментально показана можливість використання цього ефекту для розробки технології одержання профілю постійної ширини при перемінному обтисненні по довжині заготовки.
4. З урахуванням тримірного плину металу виконаний теоретичний аналіз впливу кута вирізних бойків на об'ємний напружено-деформований стан металу в заготовці при куванні великих злитків.
Зокрема, за рахунок урахування тримірного плину металу, його реологічних властивостей та просторової конфігурації деформуючого інструмента удосконалено методи обчислення напружено-деформованого стану, у тому числі, розтягуючих напруг в об'ємі поковки при операціях протягання і заковування горловини у вирізних бойках.
5. Виявлено закономірності тримірного плину металу в процесі пресування профілів з урахуванням взаємного впливу швидкості і температури пресування, розташування каналів матриці, напруг тертя, геометричних розмірів форкамери, розмірів робочих пасків, реологічних властивостей металу.
Зокрема, уперше на етапі проектування і коректування пресових матриць теоретично визначені умови появи скручування і вигину профілю на виході з осередку деформації.
6. З використанням об'ємної моделі плину металу розроблені теоретичні основи розрахунку і виявлений механізм дії гальмуючих кутів у робочих пасках пресової матриці.
Зокрема, уперше на основі аналізу тримірного плину металу теоретично визначені локальні оптимальні параметри робочих пасків по периметру каналу матриці, що забезпечують прямолінійне витікання металу при пресуванні складних профілів.
7. Встановлено, що для розглянутих процесів обробки металів тиском при значній нерівномірності деформації найбільш доцільно розробляти методи розрахунку тримірного плину металу на основі МКЕ та змішаного варіаційного принципу Маркова.
Показано, що тільки такий підхід дозволяє виконати умову нестисливості металу при достатній точності рішення.
8. Стосовно до специфіки процесів ОМТ (нелінійність реологічних властивостей металу і граничних умов на контакті) запропоновані нові модифікації методу граничних елементів - багатозонний метод і метод контрольного елемента, що дозволили вирішити задачі прокатки, деформації багатофазних матеріалів з моделюванням утворення внутрішніх дефектів, плину металу в районі розсікателя потоку при пресуванні крізь комбіновані матриці.
Визначено умови максимальної ефективності розроблених методів.
Практичне значення отриманих результатів. Отримані теоретичні результати можуть бути використані при розробці деформуючого інструмента, режимів деформації і прогнозу якості продукції при різних критеріях ефективності процесів ОМТ.
Програмне забезпечення і результати моделювання процесів кування використані на заводі ВАТ "Днепропресс" (м. Дніпропетровськ) при розробці нових технологічних процесів для преса зусиллям 31,5 МН, що введений у дію на Ісфаханському металургійному комбінаті (м. Ісфахан, Іран), акт впровадження від 01.10.2000 р.
Результати роботи використані на заводі ВО "ЮГЧЕРМЕТ" (м. Дніпропетровськ) при проектуванні і коректуванні пресових матриць для виробництва алюмінієвих профілів складного перерізу, що дозволило прискорити процеси проектування і коректування матриць, акт впровадження від 09.08.1999 р.
Програмні модулі та алгоритми, розроблені автором, використані фірмою "Квантор-Софт" (м. Москва) при створенні підсистеми моделювання пресування в комерційній версії програми Qform 3.0, що дозволяє виконувати розробку основних етапів технологічного процесу пресування за результатами комп'ютерного моделювання, акт впровадження від 26.05.2000 р.
Результати роботи, що стосуються моделювання плину металу при високошвидкісному навантаженні, використані в НВП "Прецизионтруб-Юг" (м. Дніпропетровськ) при розробці технології й устаткування ділянки напилювання порошкових покрить, зокрема, при аналізі ступеня деформації часток при взаємодії з матеріалом основи, акт впровадження від 25.09.1999 р.
Тримірна математична модель і програма використані в Інституті чорної металургії НАН України (м. Дніпропетровськ) при аналізі й удосконаленні процесів локального валкового деформування безперервно-литої заготовки в лініях машин безперервного лиття заготовки, довідка про впровадження від 26.04.1999 р.
Відповідно до договору про співробітництво між Інститутом моделювання й автоматизації процесів обробки металів тиском Ченстоховського технічного університету і кафедрою обробки металів тиском НМетАУ матеріали дисертації, що стосуються математичного моделювання тримірного плину металу при прокатці, використовуються при підготовці аспірантів і виконанні дослідницьких робіт у Ченстоховському технічному університеті (м. Ченстохова, Польща), акт впровадження від 22.09.2000 р. Зокрема, розроблені методи розрахунку тримірного плину металу використовані при розробці технології прокатки кутового профілю 150х100х10 на стані 600 металургійного заводу у м. Заверче (Польща).
Розроблені математичні моделі і програмне забезпечення використовуються в навчальному процесі при читанні курсів "Машинно-орієнтовані методи рішення задач ОМТ", "Моделювання й оптимальні технологічні системи", а також у роботах магістрів і аспірантів на кафедрі обробки металів тиском НМетАУ.
Теоретичні розробки, виконані в дисертації, реалізовані у вигляді програмних продуктів і цілком готові до використання на підприємствах, у навчальних і науково-дослідних організаціях України.
Особистий внесок здобувача. У дисертації не використані ідеї співробітників, що сприяли виконанню роботи. При проведенні досліджень, результати яких опубліковані в співавторстві, автором дисертації здійснені розробка теоретичних положень, алгоритмів і програм, практичні розрахунки й аналіз процесів деформації металу із застосуванням методів комп'ютерного моделювання, планування, аналіз і узагальнення результатів експериментів, розробка основ інженерних рішень, участь у проведенні промислових експериментів і впровадженні розробок у виробництво.
Апробація результатів дисертації. Матеріали роботи повідомлені й обговорені на науково-технічній конференції "Теория и технология процессов пластической деформации " (Москва, 1996), Міжнародній науковій конференції "Численные методы в гидравлике и гидродинамике" (Донецьк, 1994), Міжнародній науково-технічній конференції "Наука, производство, предпринимательство - развитию металлургии" (Донецьк, 1998), 7 Міжнародній науковій конференції "7 International Conference On Numerical Methods in Industrial Forming Process, Numiform-98" (Нідерланди, 1998), Міжнародній конференції "Наука та освiта" (Дніпропетровськ, 1998), Всеукраїнській науково-технічній конференції "Перспективні технології та обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні" (Краматорськ, 1999, 2000), Міжнародній конференції "Компьютерное моделирование" (Дніпродзержинськ, 1999, 2000), об'єднаному науковому семінарі кафедри обробки металів тиском НМетАУ і прокатних відділів Інституту чорної металургії НАН України (1997, 1998, 1999, 2000), Всеукраїнському науковому семінарі "Компьютерные методы в механике" при Дніпропетровському державному університеті (1997), науковому семінарі лабораторії Математичного моделювання процесів ОМТ Центрального науково-дослідного інституту важкого машинобудування (Москва, 1999), конференції "Теоретические проблемы прокатного производства" (Дніпропетровськ, 2000), науковому семінарі Інституту моделювання й оптимізації процесів обробки металів тиском Ченстоховського політехнічного університету (Польща, 2000), розширеному науковому семінарі Інституту чорної металургії НАН України (Дніпропетровськ, 2000), конференції, присвяченій 50-річчю металургійного факультету Ченстоховського політехнічного університету (Польща, 2000), міжнародній науково-технічній конференції "Удосконалення процесiв i обладнання виробництва та обробки металопродукції для металургії та машинобудування" (Краматорськ-Слов'янськ, 2000).
Публікації. Матеріали дисертації опубліковані в розділі підручника, 30 статтях у спеціалізованих виданнях, 4 патентах, 11 статтях у спеціалізованих виданнях, опублікованих за матеріалами виступів на конференціях.
Структура дисертації. Робота складається з вступу, шести розділів і висновків. Вона викладена на 353 сторінках, містить: таблиць - 10, малюнків - 203, список літературних джерел з 249 найменувань, додатків - 5.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
СУЧАСНИЙ СТАН МЕТОДІВ РОЗРАХУНКУ ТРИМІРНОГО ПЛАСТИЧНОГО ФОРМОЗМІНЕННЯ МЕТАЛІВ
Теоретичним фундаментом більшості сучасних методів комп'ютерного моделювання процесів ОМТ є роботи, присвячені застосуванню варіаційних методів, методів теорії потенціалу, варіаційно-різницевих і ряду інших до задач теорії ОМТ. Значний внесок у розвиток цих підходів, деякі з яких широко використовуються і в даний час, був зроблений такими вченими, як О.А.Ильюшин, В.Л.Колмогоров, Г.Я.Гун, І.Я.Тарновський, О.О.Поздєєв, Ю.І.Няшин, Б.М.Ілюкович, Л.Г.Степанський, Ш.Кобаяші, В.Н.Видрін, О.В.Ноговіцин, І.С.Алієв та іншими. Недоліки аналітичних і напівдискретних методів рішення задач ОМТ зараз добре відомі і пов'язані з обмеженнями на форму металу, що деформується, урахуванням граничних умов і реологічних властивостей металу. З цих причин в основу розрахунку тримірного плину металу в процесах ОМТ з урахуванням зазначених факторів можуть бути покладені методи чисельного рішення крайових задач теорії ОМТ - метод кінцевих елементів, метод граничних елементів і ряд інших, що об'єднані у роботі терміном "методи комп'ютерного моделювання". Аналіз робіт в області розрахунку тримірних процесів ОМТ показав, що впровадження існуючих розробок, у тому числі комерційних програмних продуктів, не задовольняє запити промисловості з достовірності результатів розрахунку, рівню автоматизації підготовки даних і охопленню актуальних задач виробництва. Відсутнє обґрунтування підходів, що використовуються, у частині моделювання тримірного плину нестисливого нелінійно-в'язко-пластичного середовища, недостатньо розвинуті методи урахування граничних умов і реологічних властивостей металу. Показано, що всі існуючі моделі процесів ОМТ, побудовані на основі чисельних методів, складаються з ряду підсистем, якість яких визначає погрішність рішення.
Моделювання деформації нестисливого нелінійно-в'язкого середовища. У рамках теорії пластичного плину нестисливого нелінійно-в'язкого середовища з деформаційним зміцненням для одержання тримірного рішення на основі МКЕ можуть бути використані два варіаційних формулювання. Перше - варіаційний принцип О.О.Маркова, де у функціонал входить умова нестисливості металу і мається додаткова змінна - середня напруга (роботи Г.Я.Гуна, П.І.Полухіна, Н.В.Біби, Ш.Кобаяші та інш.). Друге - модифікований варіаційний принцип Лагранжа, у якому умова нестисливості враховується за допомогою методу штрафних функцій (роботи О.В.Власова, В.І.Кузьменко, Т.Алтана та інш.). Перевагою другого підходу є зменшення кількості змінних, якими є вузлові значення швидкості плину металу. При рішенні ряду двомірних задач (наприклад, у роботах Р.Коппа та інш.) показана еквівалентність результатів розрахунку при використанні цих підходів. З іншого боку, у роботі Н.В.Біби доводиться, що кращим є перший підхід. Таке зіставлення для тримірних задач у літературі донедавна було відсутнє, що не дозволяло зробити однозначний висновок про те, якому з методів віддати перевагу. Альтернативним способом рішення проблеми задоволення умови нестисливості металу може бути застосування МГЕ при використанні фундаментального рішення, що точно задовольняє цій умові. Для аналізу можливостей цього методу стосовно до задач ОМТ необхідно розробляти методи урахування граничних умов і нелінійності реологічної кривої металу.
Сучасні дослідження в області реології металів (роботи Г.Г.Шломчака, О.М.Галкіна, О.О.Поздєєва, П.І.Полухіна та інш.) показують істотну залежність плину металу в осередку деформації від реологічних властивостей матеріалу, аж до появи деформаційних аномалій. В даний час недостатньо досліджені можливості теорії пластичного плину нестисливого нелінійно-в'язкого середовища в області моделювання впливу реології (у тому числі складних реологічних залежностей) на тримірний плин металу.
При урахуванні граничних умов, характерних для процесів ОМТ, найбільш суттєві труднощі при тримірному моделюванні виникають не стільки при визначенні величини напруг тертя, скільки при узгодженні напрямку дії цих напруг з напрямком заздалегідь невідомої швидкості ковзання в кожній точці контакту. В існуючих роботах звичайно використовують закон тертя, у який вводять функцію знака швидкості ковзання (В.І.Кузьменко, Й.Л.Шенот, Й.Янагімото та інш.). Використання законів, у які входить знакова функція, часто приводить до зациклення ітераційного процесу уточнення граничних умов у районі розділу плину металу по інструменту. У цих випадках застосовують згладжування розриву напруг тертя, що не завжди ефективно в плані збіжності, викривляє закон тертя і містить емпіричні коефіцієнти, що не мають фізичного сенсу. Інша проблема, що виникає при завданні граничних умов, пов'язана з урахуванням обтікання металом інструмента складної об'ємної конфігурації. Існуючі підходи складні в реалізації і недостатньо розвинуті в частині моделювання умов відриву і виходу точок металу на контакт. Одним з перспективних, але маловивчених підходів є використання методу штрафних функцій для урахування умови непроникності інструмента (був запропонований О.Зенкевичем і згодом використаний В.О.Гринкевичем при рішенні задачі плоскої й осьосиметричної осадки в паралельних бойках).
Розглянуті методи можуть бути застосовані для рішення практичних задач тільки у виді готового програмного забезпечення. Трудомісткість розробки алгоритмів і програм, призначених для використання інженерами-технологами, надзвичайно висока і повинна зіставлятися з ефектом від застосування методу до конкретного класу задач. У зв'язку з цим розробка і дослідження методів розрахунку тримірного плину металу виконується для різних процесів ОМТ. Розробка системи, орієнтованої на використання у виробничих умовах, здійснюється стосовно до процесу пресування профілів, що повною мірою вимагає рішення розглянутих питань.
ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ І РОЗВИТОК МЕТОДІВ РОЗРАХУНКУ ТРИМІРНОГО ПЛАСТИЧНОГО ПЛИНУ МЕТАЛІВ
Глава присвячена розробці оптимального методу рішення тримірних задач обробки металів тиском на основі порівняльного аналізу та розвитку існуючих чисельних методів. Сформульовано прийняті припущення:
- метал вважається нестисливим нелінійно-в'язким середовищем з деформаційним зміцненням і залежністю опору деформації від температури;
- справедлива теорія пластичного плину, гіпотеза єдиної кривої, гіпотеза про ізотропність властивостей металу і відповідні варіаційні принципи;
- метод гідродинамічних наближень забезпечує досить високу точність при рішенні задач з нелінійними реологічними властивостями;
- справедливі всі припущення, пов'язані з використанням апарата кінцево- і гранично-елементної апроксимації.
Виконано аналіз двох підходів до задоволення умови нестисливості металу - варіаційного принципу О.О.Маркова (змішане варіаційне формулювання):
, (1)
і принципу Лагранжа, модифікованого по методу штрафних функцій:
, (2)
де - умовна в'язкість металу, обчислена за формулою
; (3)
T(H,,t) - залежність інтенсивності напруг зсуву Т від інтенсивності швидкості деформації зсуву H, деформації зсуву і температури t; Kp - штрафний коефіцієнт на невиконання умови нестисливості; Vs - повна швидкість ковзання металу по інструменту; - швидкість деформації об'ємного стиснення; s - напруга тертя; F - площа поверхні контакту металу з інструментом; V - об'єм металу.
При дискретизації тримірної області використані восьмивузлові ізопараметричні елементи і п'ятнадцативузлові призматичні елементи з трикутним перерізом. Обчислення інтегралів, що входять у (1) і (2), виконано чисельно з використанням кубатурних формул Гауса. У ряді випадків використаний прийом скороченого інтегрування. Розглянуто рішення наступних тестових задач.
Задача Пуазейля. Швидкість плину лінійно-в'язкого середовища в напрямку осі Y на границях каналу задана рівній нулю (рис.1). На вході в канал швидкість Vz розподілена рівномірно і дорівнює 1 м/с. На стінці каналу Vz дорівнює нулю. За допомогою розглянутих вище підходів визначене поле швидкостей на виході з каналу (у перерізі АВ). Дана задача має аналітичне рішення, з яким найкраще збіглося рішення, отримане за допомогою варіаційного принципу Маркова, а гірше всього - за методом штрафних функцій, поза залежністю від параметрів чисельного інтегрування, що були використовані при обчисленні інтегралів у функціоналах (1) і (2).
Розглянуто осадку свинцевого (марка свинцю С1) зразка розмірами 32х32х64 мм. Швидкість осадки - 1 мм/с. На контакті металу з інструментом задана відсутність ковзання. Сумарне обтиснення - 8 мм. Шляхом порівняння результатів розрахунку з експериментальними даними показано, що значно точніше описує поводження середовища, яке пластично деформується, модель на основі варіаційного принципу Маркова.
Розглянуто процес пресування квадрата 10х10 мм з циліндричного контейнера діаметром 100 мм зі швидкістю 1 мм/с. На рис. 2 наведені графіки зміни швидкості Vz уздовж осі, що проходить крізь осередок деформації в центрі перерізу профілю. Крива 1 на рис. 2 відповідає застосуванню методу штрафних функцій з величиною штрафного множника 50000, крива 2 - змішаному варіаційному формулюванню. Лінія 3 відповідає швидкості, розрахованій з умови сталості об'-єму металу. З рис. 2 видно, що в процесі пресування, коли метал знаходиться під впливом значного гідростатичного тиску, умова нестисливості при використанні методу штрафних функцій виконується незадовільно. Крім цього, при Kp=50000спостерігалась нестійкість чисельного рішення, що визначається погіршенням числа обумовленості матриці жорсткості при збільшенні Kp. Для розглянутих підходів у даній задачі величини відносної втрати об'єму склали -0,016 і -0,175 відповідно, що свідчить про неприпустиму втрату об'єму металу при використанні методу штрафних функцій.
Розробка і дослідження моделей процесів ОМТ на основі методу граничних елементів. Оскільки в області математичного моделювання процесів ОМТ практично відсутні роботи з застосування МГЕ для рішення технологічних задач, розглянемо на першому етапі двомірні моделі. Зараз існує дві проблеми, що обмежують застосування цього методу для рішення задач ОМТ, - урахування нелінійності реологічних властивостей металу і створення алгоритмів урахування граничних умов, характерних для ОМТ. Запропоновано такий спосіб рішення нелінійних задач. Вихідна область, що відповідає деформованому металу, поділяється на кілька зон, на кожній з яких величина постійна. Поверхня кожної зони розбивається на граничні елементи, і для кожної зони розглядається лінійно-в'язка задача. Для елементів, що контактують з елементами сусідніх зон, маються умови безперервності напруг і швидкостей плину на суміжних елементах, що додаються в систему алгебраїчних рівнянь. За формулою (3) визначаємо наступне наближення для кожної зони, і далі вирішуємо задачу до збіжності по , що звичайно досягається за 3-5 ітерацій (при точності по , що дорівнює 0,5%). Приклад розбивки на зони осередку деформації при прокатці показаний на рис 3.
Граничні умови задаються для елементів, що виходять на поверхню (не контактують із сусідніми зонами). Для елементів, що контактують з інструментом, задані нормальна до поверхні інструмента складова швидкості і дотична складова напруг (напруги тертя) за одним з існуючих законів. Істотною проблемою при цьому є визначення поділу плину. Запропоновано такий метод рішення цієї проблеми (метод контрольного елемента).
Задається перше наближення положення поділу плину. На елементі, що відповідає розділу плину, задаються граничні умови у швидкостях - швидкість цієї точки металу дорівнює швидкості руху інструмента. Для цього елемента (який названий контрольним) невідомими є складові контактної напруги. Відповідно поточному поділу плину задається епюра дотичних контактних напруг. Відповідно до заданих граничних умов виконується рішення задачі за допомогою МГЕ. Якщо при цьому задана епюра напруг тертя не забезпечує умову рівноваги, то навантаження будуть урівноважені рішенням у контрольному елементі. Далі необхідно підібрати таке положення поділу плину, при якому дотична напруга на контрольному елементі в точці поділу плину не перевищує заданого значення (в ідеалі дорівнює нулю). Це досягається шляхом поступової зміни положення поділу плину в напрямку дії дотичного компонента напруги на контрольному елементі.
На рис. 4 показані епюри контактних напруг, що відповідають стадіям послідовного уточнення граничних умов для процесу прокатки. Розрахунок припиняється при досягненні двох умов: дотична напруга на контрольному елементі не перевищує заданого значення, і не відбувається істотної зміни в'язкості у всіх зонах порівняно з попередньою ітерацією. Результатом ітерацій є рішення, наведене на рис. 5. Тут також показане аналітичне рішення О.П.Чекмарьова, приблизно вірне для цих умов прокатки.
Тестування розробленої моделі дозволило проаналізувати можливі сфери її застосування й оцінити перспективність даного підходу при рішенні тримірних задач. Зокрема, був зроблений висновок про недостатньо високу точність розрахунку контактних напруг при моделюванні прокатки високих штаб.
За допомогою розроблених методів вирішена задача розшарування міжфазної границі в районі твердого включення. Для процесів цього класу розроблена модель дає найбільший ефект, що виражається в полегшенні моделювання умов на міжфазній границі, прискоренні рішення і підвищенні точності задоволення умови нестисливості. Показано, що процес утворення внутрішньої порожнини має дві стадії - початковий ріст порожнини і наступне деяке зменшення її за рахунок змикання граней порожнини на осі симетрії включення.
За допомогою МГЕ вперше отримане рішення задачі обтікання металом розсікателя потоку, що використовується при одержанні порожнистих профілів методом пресування крізь комбіновану матрицю. Рішення дозволяє оптимізувати форму розсікателя і його розташування відносно перерізу каналу матриці. Визначено форму розсікателя, що забезпечує максимальні стискаючі напруги в зварювальній зоні потоку металу. Теоретично досліджений механізм впливу форми розсікателю на параметри напружено-деформованого стану, що забезпечують якість зварювання.
У результаті виконаних у даній главі досліджень був зроблений висновок, що для більшості процесів ОМТ перспективнішим при одержанні тримірних рішень варто вважати МКЕ на основі змішаного варіаційного формулювання. Показано, що за рахунок використання інших теоретичних основ для отримання рішення, модель на основі МГЕ може служити ефективним тестом кінцево-елементного рішення.
МОДЕЛЮВАННЯ ВЗАЄМОДІЇ МЕТАЛУ З ІНСТРУМЕНТОМ СКЛАДНОЇ ПРОСТОРОВОЇ КОНФІГУРАЦІЇ
Перераховані вище проблеми контактної взаємодії металу з інструментом складної форми зводяться до необхідності розробки двох методів - урахування непроникності (обтікання) інструмента й урахування дії напруг тертя. Для задоволення умови непроникності інструмента запропоновано використовувати метод штрафних функцій, відповідно до якого до функціонала (1) чи (2) доданий такий інтеграл по поверхні контакту металу з інструментом:
, (4)
де Vx, Vy, Vz , - швидкості плину металу в даній точці контактної поверхні в напрямку осей X, Y, Z; aх, ay, az - направляючі косинуси, що характеризують напрямок нормалі в даній точці поверхні контакту; Wn - проекція на нормаль до поверхні контакту швидкості руху інструмента в даній точці контакту.
Погрішність виконання умови непроникності контролюється на кожній ітерації, і в залежності від її значення величина Kp у формулі (4) або збільшується, або зменшується. Умова відриву вузла ставиться в залежність від малого проникнення в інструмент, що одержує вузел. Якщо проникнення відбувається усередину інструмента, то має місце контакт, якщо назовні - відрив. Описаний підхід може бути сформульований у вигляді, що не вимагає обчислення інтеграла по поверхні, як це записано у формулі (4). Запишемо умову непроникності для кожного конкретного вузла сітки, для чого досить знати величини направляючих косинусів нормалі n до поверхні в цьому вузлі. Замінимо відповідно до цього підходу величину J1 величиною J2, що розраховується за формулою:
, (5)
де Npov - число вузлів даного елемента, що контактують з інструментом; i - номер поточного контактного вузла; Fi - доля площі контакту, що припадає на вузол i.
Таке формулювання має перевагу, що виявляється у випадку, коли поверхня контакту металу з інструментом має в деяких місцях значну кривизну. У цьому випадку перший підхід для конкретного вузла дає внески в матрицю жорсткості від інтегрування по суміжних поверхнях, у які входить даний вузол, але які мають різні кути нахилу нормалі до координатних осей. У результаті штрафування швидкості в пересічних напрямках зупинить ковзання вузла.
Інша проблема, що виникає при рішенні тримірних задач, - задання напруг тертя відповідно до відносної швидкості ковзання металу по інструменту, що заздалегідь невідома і підлягає визначенню з рішення залежно від напруг тертя. Розроблений підхід полягає в наступному. Повну напругу тертя можна розкласти на дві проекції по осях 1 і 2, дотичних до поверхні контакту в даній точці. Разом з нормаллю n ці осі утворять локальну декартову систему координат, у якій розглянуте рішення зазначеної задачі. Значення складових повної напруги тертя s розраховуються за формулами:
, , (6)
де V1 і V2 - швидкості ковзання металу по інструменті в напрямку осей 1 і 2,
Vs2 =V12 + V22 ; m - фактор тертя, 0<m<1.
У формулах (6) може бути використаний будь-який з відомих законів тертя. Підставимо формули (6) в інтеграл по поверхні контакту, що входить у (1). Після перетворень наведемо цей інтеграл у вигляді:
. (7)
Наявність інтеграла (7) у функціоналі (1) приводить до необхідності рішення системи нелінійних алгебраїчних рівнянь. Розглянемо ітераційну процедуру, що зводить нелінійну задачу до послідовності лінійних. У конкретній точці контактної поверхні мається швидкість ковзання Vs і відповідна їй повна напруга тертя s=mТ. Поточну величину (fp), що дорівнює відношенню повної напруги тертя до швидкості ковзання, зафіксуємо для даної ітерації в кожнім вузлі на контактній поверхні. Тоді інтеграл (7) можна записати у вигляді:
, (8)
де р - номер ітерації по граничних умовах.
Запропонований метод дозволив уникнути зациклення ітераційного процесу в районі поділу плину. Дійсно, величина fp завжди позитивна, а знак напруг тертя визначається знаком відносної швидкості ковзання, що входить в інтеграл (8). Узгодження знаків швидкості ковзання і напруг тертя відбувається автоматично на етапі рішення системи алгебраїчних рівнянь. Уточнення граничних умов об'єднано з ітераційним циклом по методу гідродинамічних наближень (величини fp і уточнюються одночасно).
Розглянемо ту ж задачу за допомогою методу штрафних функцій. Замінимо вихідний функціонал варіаційного принципу Маркова модифікованим функціоналом
. (9)
Зі збільшенням штрафної константи Kp у функціоналі (9) затруднюється ковзання металу по контактній поверхні. При Kp=0 маємо варіант деформації без тертя. При зіставленні вихідного функціонала (1) з модифікованим (9) встановлено, що величина штрафного множника Kp у функціоналі (9) має фізичний сенс відношення повної напруги тертя до повної швидкості ковзання і може уточнюватись в процесі послідовних наближень. Описаний підхід не вимагає об'єднання вузлів у сітку кінцевих елементів. Показані переваги цього методу порівняно з існуючими.
Тестування запропонованого методу на задачах захоплення зразка нахиленими бойками, пресування й осадки показало його збіжність при уточненні в'язкості і граничних умов, адекватний опис взаємодії металу й інструмента.
АНАЛІЗ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ ТРИМІРНОГО ПЛИНУ МЕТАЛІВ І РОЗРОБКА НА ЦІЙ ОСНОВІ ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ПРОКАТКИ І КУВАННЯ
Процеси кування. Показано застосування розробленої тримірної моделі до процесів кування у вирізних бойках. Розглянуто протягання злитка діаметром 1000 мм і довжиною 1500 мм із нержавіючої сталі 12Х18Н9Т. Шляхом варіювання величини кута вирізу бойків отримані дані про зміну напруг і деформацій по об'єму злитка, у тому числі кількісно змодельований механізм виникнення розтягуючих напруг в об'ємі злитка на різних стадіях деформації. Виконаний аналіз процесів протягання і заковування горловини використаний при розробці режимів кування злитків великої маси з високолегованих сталей на пресі зусиллям 31,5 МН виробництва ВАТ "Днепропресс". На рис. 6 показане поле середньої напруги на внутрішній поверхні і на площинах симетрії кування при заковуванні горловини. У даному випадку контролювалися форма внутрішньої вільної поверхні і рівень виникаючих розтягуючих напруг (показано сірим).
Процеси прокатки. Розглянемо прокатку штаби трапецієподібного перерізу. Розширення при прокатці такої штаби в циліндричних валках буде складатися з розширення центральної частини штаби й утяжки бічних кромок. Апріорі визначити співвідношення між цими механізмами неможливо, також дуже важко зробити це експериментально, оскільки відбувається перетікання бічної поверхні металу на поверхню валка, що саме по собі змінює видиму ширину бічних кромок. При виконанні комп'ютерного і фізичного моделювання були прийняті наступні умови прокатки. Діаметр валків - 200 мм. Валки сталеві, загартовані, шорсткістю ~7 класу. Швидкість прокатки - 0,42 м/с. Повна висота штаби складала 6,5 мм. Величина обтиснення - 2 мм. Величину фактора тертя приймали 0,4. Матеріал штаби - сталь 50ХГА, температура заготовки - 9500С. Ці умови відповідають першому варіанту розрахунку. Другому варіанту відповідає прокатка штаби прямокутного поперечного переріза 6,5х45 мм за інших рівних умов (див. варіант 1).
На рис. 7 і 8 показані результати моделювання плину металу при прокатці трапецієподібної і прямокутної штаби. Для першого варіанта центральні шари металу течуть у розширення, що видно по ізолініях, що відповідають позитивним значенням швидкості Vy на рис. 7. В міру збільшення координати Y, на розширення центральних шарів металу починає накладатися утяжка бічних кромок. Цим зумовлене подальше зменшення швидкості Vy аж до негативних значень, що відповідають утяжці штаби. Отже, за даних умов прокатки величина утяжки переважає над розширенням центральної частини штаби. Сумарне розширення (вірніше, утяжка) штаби в даному розрахунковому прикладі склало -0,194 мм. Для порівняння розглянемо другий варіант розрахунку, у якому прокатується штаба прямокутного поперечного переріза. На рис. 8 показане поле швидкості Vy на стаціонарній стадії прокатки. У даному випадку розподіл швидкості має класичний характер. Розширення штаби складає 1,46 мм.
Експериментальна перевірка отриманих результатів виконувалася по величині сумарного розширення і формі переднього кінця заготовки. Показано, що з максимальним відхиленням 20% по величині розширення удалося промоделювати явище утяжки бічних кромок штаби і виконати комп'ютерний аналіз механізму формування розширення при прокатці штаби трапецієподібного перерізу. Установлено, що цей механізм полягає у взаємодії двох факторів - розширення центральних шарів металу й утяжки кромок. Перевага одного з цих факторів над іншим і приводить або до розширення штаби, або до утяжки, або до одержання штаби постійної ширини поза залежністю від обтиснення. На даному ефекті заснований спосіб виробництва штаб постійної ширини при перемінному по довжині обтисненні (пат. СРСР № 1821002), заснований на подборі перерізу вхідної заготовки.
Аналогічний аналіз був виконаний для процесу прокатки профілю перемінного по довжині перерізу, що має подовжню виїмку, глибина якої максимальна на ділянках з мінімальним обтисненням. Таке рішення дозволило збільшити розширення частин профілю, що піддаються мінімальному обтисненню, і одержати періодичний профіль постійної ширини (пат. РФ № 1741338). На рис. 9 і 10 показане поле швидкостей у напрямку розширення при прокатці різних ділянок профілю.
Результати приведених досліджень в області моделювання тримірного плину при прокатці були узагальнені і використані при розробці програми моделювання процесів сортової прокатки, що була практично застосована при розробці технології прокатки кутового профілю 150х100х10 в умовах стану 600 металургійного заводу в м. Заверче (Польща).
Комп'ютерне моделювання процесів деформації матеріалів зі складними реологічними властивостями. Розроблена модель не ставить обмежень на вигляд реологічної залежності матеріалу, що деформується. Однак конкретні залежності для більшості металів отримані у вигляді формул, що не дозволяють по своїй структурі описати деякі особливості реологічних властивостей металу. У зв'язку з цим, у даній роботі залежність опору деформації від температури, швидкості і величини деформації наводилась в табличному вигляді. Інтерполяція значень опору пластичної деформації в просторі зазначених параметрів виконана за допомогою апарата кінцево-елементної апроксимації.
Розглянемо процес формування переднього торця штаби. Розрахунки виконані для двох матеріалів - з монотонним деформаційним зміцненням, і такого, що знеміцнюється після досягнення критичної величини інтенсивності деформації, рівній 0,23. На першому етапі захоплення, за рахунок концентрації напруг на торці штаби при зіткненні з валком, деформація локалізується в приконтактних шарах металу. При прокатці реологічно простого матеріалу поверхневі шари металу зміцнюються, і деформація поширюється в глибинні незміцненні об'єми металу (на рис. 11,а наведено поле зсувних деформацій). Якщо ж матеріал штаби реологічно складний, то зі збільшенням деформації вище критичної і знеміцненням приконтактних шарів наступні збільшення деформації локалізуються переважно в цих же шарах і має місце лавиноподібний процес наростання деформацій з утворенням накату (рис. 11,б). Таким чином, отримані результати підтверджують висновок про переважний вплив реології металу на процес утворення накату. На рис. 11 також показані фотографії зразків, прокатаних при розглянутих умовах, з яких видний збіг форми переднього торця з результатами розрахунку. Наведені експериментальні дослідження виконані Г.Г.Шломчаком. При повному якісному збігу форми металу, кількісні показники різниці між теоретичними та експериментальними даними по координатах вузлів не перевищують 12% (початок координат обраний у точці перетинання осі симетрії зразка з площиною переднього торця заготовки).
Розглянемо особливості формування розширення при прокатці матеріалів з різними реологічними властивостями. У випадку матеріалу з монотонним зміцненням деформація проникає всередину металу, формування розширення по довжині осередку деформації відбувається шляхом монотонного збільшення бочкоподібності бічної поверхні штаби від входу у осередок деформації до виходу (рис. 12, криві 1, 2 відповідно). У випадку прокатки реологічно складного матеріалу формування розширення відбувається аналогічним образом доти, доки деформація не перевищить критичну, після якої починається ділянка знеміцнення. Далі на бічній поверхні утворюється локалізація розширення біля контакту з валком (криві 3, 4, 5). Результати розрахунку форми бічної поверхні збігаються з експериментальними даними Г.Г.Шломчака (крива 6) з відносною погрішністю визначення розширення 5,1% (у точці з максимальним розширенням) і 14,6% (у точці з мінімальним розширенням).
За допомогою розробленої моделі показано, що виникнення локалізації деформації на передньому торці заготовки супроводжується погіршенням деформаційного пророблення внутрішніх шарів металу й умов заліковування внутрішніх об'ємних дефектів у металі (порожнеч). Також показано, що деформаційний розігрів у високошвидкісних процесах приводить до місцевого знеміцнення металу, і, отже, до локалізації деформації в місці удару. За рахунок деформаційного розігріву на адіабатичній кривій деформаційного зміцнення такого матеріалу з'являється спадаюча ділянка. Прикладом описаного ефекту є задача моделювання процесу зіткнення частки з твердою основою. Така задача виникає при оптимізації технології напилювання металевих покрить і полягає в тому, що потрібно визначити формозміну частки, розігнаної до заданої швидкості, при її зіткненні з твердою основою. Для того, щоб відокремити вплив реології від впливу інерційних навантажень і деформаційного розігріву при високошвидкісному навантаженні, додамо у функціонала Маркова відповідний інтеграл:
, (10)
де Fi- інерційні навантаження,
; (11)
- крок за часом; - щільність металу; Vi - швидкість плину точки металу до кінця інтервалу ; Vi0 - швидкість плину точки металу до початку інтервалу .
Подобные документы
Пластична деформація металу, що може відбуватись ковзанням і двойникуванням. Металографічне вивчення механізму деформації. Вибір холодної і гарячої обробки металів тиском. Поперечна і беззлиткова прокатка металу. Вихідний продукт прокатного виробництва.
реферат [784,3 K], добавлен 21.10.2013Сутність електроерозійних методів обробки металу, її різновиди; фізичні процеси, що відбуваються при обробці. Відмінні риси та основні, технологічні особливості і достоїнства електрохімічних методів. Технологічні процеси лазерної обробки матеріалів.
контрольная работа [2,0 M], добавлен 15.09.2010Огляд лічильників та методів вимірювання витрати рідини. Закон електромагнітної індукції М. Фарадея. Метрологічні характеристики лічильника. Можливості застосування комп’ютерного моделювання при проектуванні вимірювального приладу електромагнітного типу.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 15.01.2015Основи енергозберігаючих технологій заморожування і низькотемпературного зберігання плодоовочевої сировини. Математичне моделювання технологічних процесів заморожування з застосуванням теоретично визначених теплофізичних характеристик плодів і овочів.
автореферат [2,0 M], добавлен 23.03.2013Сутність термічної обробки металів, головні параметри цих процесів. Класифікація видів термічної обробки. Температурний режим перетворення та розпаду аустеніту. Призначення та види обробки сталі. Особливості способів охолодження і гартування виробів.
реферат [2,3 M], добавлен 21.10.2013Загальна характеристика сталей, технологічний процес виготовлення штампу, режими термічної обробки. Перетворення під час нагрівання, охолодження та загартування. Удосконалення технологічних процесів на основі аналізу фазово-структурних перетворень сталі.
курсовая работа [301,6 K], добавлен 08.11.2010Фабрикація слябів. Вибір схеми прокатки даного типорозміру листа із даної марки сталі. Розробка режимів обтисків. Розрахунок припустимих зусиль і моментів прокатки, швидкісного та температурного режимів. Розробка технологій прокатки товстих листів.
дипломная работа [535,8 K], добавлен 03.02.2016Використання 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 технологічних вимог деталі. Розрахунок операційних припусків аналітичним методом та встановлення міжопераційних розмірів та допусків. Маршрут обробки деталі. Розробка технологічних процесів. Вибір різального та вимірювального інструментів.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 08.01.2012Дослідження процесу зварювання під час якого утворюються нероз'ємні з'єднання за рахунок сил взаємодії атомів (молекул) в місці, де з'єднуються матеріали. Зварювання плавленням і зварювання тиском (пластичним деформуванням). Газове зварювання металів.
реферат [467,9 K], добавлен 21.10.2013
