многоэтапный технологический процесс, холодная листовая штамповка, численный расчет, пластичность, предельные деформации, оценка

Построена численная модель процесса многоэтапного процесса холодной штамповки тонкостенного стального сосуда с учётом технологической наследственности. Использованы соотношения больших пластических деформаций анизотропной оболочки с учетом динамики и контактного взаимодействия с инструментом, реализованные в пакете LS-DYNA. Материальные константы модели Барлата Yld 2000-2d со степенным изотропным деформационным упрочнением для малоуглеродистой листовой стали DC04EK толщиной 0,7 мм определены по данным собственных экспериментов. Кривая предельных деформаций построена по искажению координатной сетки вблизи зон локализации деформации и разрушения сосуда в технологическом процессе, из которого исключен промежуточный отжиг, и по результатам теста на разрушение при одноосном растяжении. Исследованы особенности траекторий деформации в контрольных точках боковой поверхности изделия на каждом этапе технологического процесса, состоящего из последовательности операций вытяжки, раздачи и ссаживания. Расчёты траекторий подтверждены экспериментом на прессовом оборудовании, используемом в качестве испытательного. Оценка качества изделия связывается с остаточным ресурсом пластичности — удалённостью его деформированного состояния от кривой предельных деформаций. Установлено, что операция раздачи заготовки после её вытяжки быстро приближает материал к предельному состоянию и требует предварительного восстановления ресурса пластичности путём отжига. Отмечена перспективность технологий штамповки с меньшими степенями раздачи и с большими степенями ссаживания, способных сохранять ресурс пластичности без промежуточного отжига.

Казанцев Александр Владимирович

e-mail: alexkazancev@bk.ru, старший преподаватель кафедры динамики и прочности машин, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия.

Келлер Илья Эрнстович

e-mail: kie@icmm.ru, заведующий лабораторией нелинейной механики деформируемого твердого тела, Институт механики сплошных сред УрО РАН, г. Пермь, Россия.