Оглавление 

Условные обозначения с переводом на английский язык. PAGEREF _Toc527265831 \h 10

Введение. PAGEREF _Toc527265832 \h 17

Часть I. Методология Жаркова испытаний на штампуемость листовых материалов.. PAGEREF _Toc527265833 \h 21

Глава 1. Классификация Жаркова испытаний на штампуемость листов. PAGEREF _Toc527265834 \h 21

1.1. Испытание на растяжение узких образцов. PAGEREF _Toc527265835 \h 21

1.2. Испытание на растяжение широких образцов. PAGEREF _Toc527265836 \h 23

1.3. Испытание листов на обтяжку по пуансону. PAGEREF _Toc527265837 \h 25

1.4. Испытание на рельефную или локальную формовку листов пуансоном.. PAGEREF _Toc527265838 \h 27

1.5. Испытание на осесимметричную вытяжку. PAGEREF _Toc527265839 \h 29

1.6. Испытание на вытяжку коробчатой детали. PAGEREF _Toc527265840 \h 32

Глава 2. Критерии и физика разрушения пластически деформируемого материала по Жаркову. PAGEREF _Toc527265841 \h 36

2.1. Применение диаграммы предельных деформаций при CAD/CAE-моделировании вытяжки кузовной детали  PAGEREF _Toc527265842 \h 36

2.2. Критерии Жаркова для анализа перехода элементов заготовки из упругого в пластическое состояние с последующим разрушением при испытании и штамповке. PAGEREF _Toc527265843 \h 37

2.3. Физика разрушения пластически деформируемого материала по Жаркову. PAGEREF _Toc527265844 \h 45

2.4. Цели компьютерного моделирования испытаний и штамповки материалов. PAGEREF _Toc527265845 \h 47

Часть II. Общие положения теории листовой штамповки.. PAGEREF _Toc527265846 \h 49

Глава 3. Теория листовой штамповки применительно к формоизменяющим операциям.. PAGEREF _Toc527265847 \h 49

3.1. Постановка задачи. PAGEREF _Toc527265848 \h 49

3.2. Уравнения равновесия. PAGEREF _Toc527265849 \h 50

3.3. Методика учёта влияния сил трения на поля напряжений и деформаций. PAGEREF _Toc527265850 \h 52

3.4. Определения интенсивности напряжений и интенсивности деформаций. PAGEREF _Toc527265851 \h 54

3.5. Уравнения пластичности применительно к операциям листовой штамповки. PAGEREF _Toc527265852 \h 57

3.5.1. Уравнения пластичности в напряжениях. PAGEREF _Toc527265853 \h 57

3.5.2. Уравнения пластичности Жаркова в деформациях. PAGEREF _Toc527265854 \h 59

3.6. Методика учёта влияния упрочнения заготовки при обработке. PAGEREF _Toc527265855 \h 60

3.6.1. Расчёт равномерного уменьшения ширины образца. PAGEREF _Toc527265856 \h 61

3.6.2. Коэффициент анизотропии Жаркова для листовых материалов. PAGEREF _Toc527265857 \h 62

3.6.3. Диаграммы упрочнения материала. PAGEREF _Toc527265858 \h 62

3.7. Теория Жаркова по анизотропии листов и её влиянии на листовую штамповку. PAGEREF _Toc527265859 \h 64

3.7.1. Определение коэффициента анизотропии Жаркова. PAGEREF _Toc527265860 \h 64

3.7.2. Диаграммы Жаркова В. А. анизотропии материалов в CAD/CAE-системе. PAGEREF _Toc527265861 \h 67

3.7.3. Построение диаграмм анизотропии материала по формуле Жаркова в среде разработки Microsoft Visual Studio  PAGEREF _Toc527265862 \h 71

3.7.4. Теория Жаркова формоизменения анизотропной заготовки. PAGEREF _Toc527265863 \h 72

Глава 4. Диаграмма предельных деформаций (ДПД), диаграмма предельных утонений (ДПУ) Жаркова и диаграмма предельных напряжений (ДПН) Жаркова. PAGEREF _Toc527265864 \h 75

4.1. Диаграмма предельных деформаций (ДПД) PAGEREF _Toc527265865 \h 75

4.2. Диаграмма предельных утонений (ДПУ) PAGEREF _Toc527265866 \h 76

4.3. Диаграммы предельных интенсивностей деформаций (ДПИД) и интенсивностей напряжений (ДПИН) PAGEREF _Toc527265867 \h 79

4.4. Приближённые теоретические методы построения ДПД.. PAGEREF _Toc527265868 \h 79

4.5. Диаграмма предельных напряжений (ДПН) PAGEREF _Toc527265869 \h 80

4.6. Основные критерии Жаркова опасности разрушения обрабатываемой заготовки. PAGEREF _Toc527265870 \h 81

4.7. Диаграмма предельных деформаций при гибке (ДПДГ) PAGEREF _Toc527265871 \h 83

4.8. Общие критерии Жаркова опасности образования трещины на заготовке на формоизменяющей операции  PAGEREF _Toc527265872 \h 84

Часть III. Методология Жаркова по проектированию в CAD/CAE-системе вытяжки кузовных деталей.. PAGEREF _Toc527265873 \h 91

Глава 5. Импортирование в CAD/CAE-систему математической модели типичной кузовной детали в виде файла формата *.igs  PAGEREF _Toc527265874 \h 91

5.1. Постановка задачи. PAGEREF _Toc527265875 \h 91

5.2. Создание папки и файла проекта в CAD/CAE-системе Marc. PAGEREF _Toc527265876 \h 93

5.3. Загрузка файла *.igs кузовной детали. PAGEREF _Toc527265877 \h 95

Глава 6. Проектирование инструмента типа пуансона штампа для вытяжки кузовной детали. PAGEREF _Toc527265878 \h 99

6.1. Определение положения вытягиваемого из заготовки полуфабриката для кузовной детали в штампе для вытяжки  PAGEREF _Toc527265879 \h 99

6.2. Проектирование инструмента типа пуансона штампа для вытяжки полуфабриката кузовной детали на основе файла *.igs математической модели этой кузовной детали. PAGEREF _Toc527265880 \h 101

6.3. Добавление к полученной общей поверхности инструмента новых поверхностей. PAGEREF _Toc527265881 \h 114

6.4. Задание инструмента как жёсткого тела и коэффициента трения заготовки по этому инструменту  PAGEREF _Toc527265882 \h 121

Глава 7. Проектирование инструмента типа матрицы штампа для вытяжки кузовной детали. PAGEREF _Toc527265883 \h 125

7.1. Постановка задачи. PAGEREF _Toc527265884 \h 125

7.2. Проектирование инструмента типа матрицы штампа на основе поверхностей инструмента типа пуансона  PAGEREF _Toc527265885 \h 126

7.2.1. Проектирование образующей поверхностей инструмента. PAGEREF _Toc527265886 \h 126

7.2.2. Построение трёхмерной поверхности инструмента. PAGEREF _Toc527265887 \h 130

7.3. Задание инструмента как жёсткого тела и коэффициента трения заготовки по этому инструменту  PAGEREF _Toc527265888 \h 161

Глава 8. Проектирование инструмента типа прижима штампа для вытяжки кузовной детали. PAGEREF _Toc527265889 \h 164

8.1. Постановка задачи. PAGEREF _Toc527265890 \h 164

8.2. Проектирование инструмента типа прижима на основе поверхностей инструментов типа пуансона и матрицы   PAGEREF _Toc527265891 \h 165

8.2.1. Проектирование образующей поверхностей инструмента. PAGEREF _Toc527265892 \h 165

8.2.2. Построение поверхностей инструмента. PAGEREF _Toc527265893 \h 167

8.3. Задание инструмента как жёсткого тела и коэффициента трения заготовки по этому инструменту  PAGEREF _Toc527265894 \h 196

Глава 9. Проектирование упора заготовки в штампе для вытяжки кузовной детали. PAGEREF _Toc527265895 \h 200

9.1. Постановка задачи. PAGEREF _Toc527265896 \h 200

9.2. Проектирование упора. PAGEREF _Toc527265897 \h 200

9.3. Задание упора как жёсткого тела и коэффициента трения заготовки по этому упору. PAGEREF _Toc527265898 \h 206

9.4. Варианты изменения и удаления точек, кривых, поверхностей, конечных элементов и узлов  PAGEREF _Toc527265899 \h 209

Глава 10. Построение графиков перемещений инструментов штампа для вытяжки кузовной детали  PAGEREF _Toc527265900 \h 212

10.1. Постановка задачи. PAGEREF _Toc527265901 \h 212

10.2. Построение графика перемещения основного инструмента штампа. PAGEREF _Toc527265902 \h 212

Глава 11. Проектирование  листовой заготовки из трёхмерных конечных элементов. PAGEREF _Toc527265903 \h 220

11.1. Постановка задачи. PAGEREF _Toc527265904 \h 220

11.2. Проектирование трёхмерной листовой заготовки. PAGEREF _Toc527265905 \h 220

11.2.1. Построение геометрии заготовки. PAGEREF _Toc527265906 \h 220

11.2.2. Генерирование сетки конечных элементов на заготовке. PAGEREF _Toc527265907 \h 222

11.2.3. Геометрические свойства конечных элементов. PAGEREF _Toc527265908 \h 231

11.2.4. Механические свойства и плотность заготовки. PAGEREF _Toc527265909 \h 232

11.2.5. Определение заготовки как деформируемого тела и задание коэффициента трения заготовки с инструментами штампа. PAGEREF _Toc527265910 \h 235

11.2.6. Ввод диаграммы Жаркова для упрочнения заготовки в виде зависимости интенсивности напряжений от интенсивности деформаций. PAGEREF _Toc527265911 \h 238

11.3. Граничные условия для перемещений в узлах сетки конечных элементов. PAGEREF _Toc527265912 \h 246

11.4. Граничные условия для силы тяжести заготовки в узлах сетки КЭ.. PAGEREF _Toc527265913 \h 249

Глава 12. Проектирование контактных соприкосновений и таблицы контактов инструментов с одной деформируемой заготовкой. PAGEREF _Toc527265914 \h 251

12.1. Проектирование контактных соприкосновений инструментов с одной деформируемой заготовкой  PAGEREF _Toc527265915 \h 251

12.2. Таблица контактов жёстких и одного деформируемого тел. PAGEREF _Toc527265916 \h 253

Глава 13. Определение загрузочных блоков и запуск проекта на выполнение. PAGEREF _Toc527265917 \h 257

13.1. Определение загрузочных блоков. PAGEREF _Toc527265918 \h 257

13.2. Назначение задания для выполнения проекта и типа трения заготовки с инструментами. PAGEREF _Toc527265919 \h 262

13.2.1. Назначение параметров задания перед запуском проекта на выполнение. PAGEREF _Toc527265920 \h 262

13.2.2. Назначение типа трения заготовки с инструментами. PAGEREF _Toc527265921 \h 265

13.3. Выбор выходных параметров после выполнения проекта. PAGEREF _Toc527265922 \h 267

13.4. Запуск проекта на выполнение моделирования обработки заготовки и варианты исправления возможных ошибок  PAGEREF _Toc527265923 \h 269

13.4.1. Запуск проекта на выполнение моделирования обработки заготовки. PAGEREF _Toc527265924 \h 269

13.4.2. Варианты исправления возможных ошибок. PAGEREF _Toc527265925 \h 272

13.5. Результаты моделирования обработки заготовки. PAGEREF _Toc527265926 \h 274

13.6. Выводы по главе. PAGEREF _Toc527265927 \h 275

Часть IV. Методология Жаркова по проектированию в CAD/CAE-системе штамповки кузовных деталей обтяжкой листовых заготовок по инструменту   PAGEREF _Toc527265928 \h 277

Глава 14. Теория Жаркова обтяжки заготовки по инструменту. PAGEREF _Toc527265929 \h 277

14.1. Теория упругого деформирования при вытяжке-обтяжке заготовки по инструменту. PAGEREF _Toc527265930 \h 277

14.2. Теория упруго-пластического деформирования при вытяжке-обтяжке заготовки по инструменту  PAGEREF _Toc527265931 \h 281

14.3. Теория пластического деформирования при вытяжке-обтяжке заготовки по инструменту  PAGEREF _Toc527265932 \h 283

14.4. Пружинение детали после вытяжки-обтяжки. PAGEREF _Toc527265933 \h 287

14.5. Теория вытяжки-обтяжки заготовки с учётом трения заготовки по инструменту. PAGEREF _Toc527265934 \h 290

Глава 15. Проектирование в CAD/CAE-системе штамповки детали типа кузовной обтяжкой заготовки по инструменту  PAGEREF _Toc527265935 \h 297

15.1. Постановка задачи. PAGEREF _Toc527265936 \h 297

15.2. CAD/CAE-моделирование вытяжки-обтяжки, когда края заготовки жёстко защемлены в штампе и не имеют возможности перемещаться. PAGEREF _Toc527265937 \h 299

15.2.1. Проектирование штампа как недеформируемой части расчётной модели для вытяжки-обтяжки деформируемой заготовки. PAGEREF _Toc527265938 \h 299

15.2.2. Проектирование заготовки с учётом её упрочнения в процессе обработки. PAGEREF _Toc527265939 \h 307

15.2.3. Проектирование заготовки. PAGEREF _Toc527265940 \h 310

15.2.4. Геометрические свойства, свойства материала и тип объёмных конечных элементов заготовки  PAGEREF _Toc527265941 \h 313

15.2.5. Граничные условия для конечных элементов заготовки. PAGEREF _Toc527265942 \h 317

15.2.6. Проектирование контакта жёстких недеформируемых инструментов и одной деформируемой заготовки  PAGEREF _Toc527265943 \h 319

15.2.7. Определение загрузочных блоков (load cases) PAGEREF _Toc527265944 \h 321

15.2.8. Задание для выполнения проекта и тип трения заготовки с инструментами. PAGEREF _Toc527265945 \h 324

15.2.9. Выбор выходных параметров и запуск проекта на выполнение моделирования обработки заготовки  PAGEREF _Toc527265946 \h 326

15.2.10. Результаты моделирования обработки заготовки. PAGEREF _Toc527265947 \h 328

15.3. Доработка проекта для вытяжки-обтяжки без дополнительного растяжения заготовки. PAGEREF _Toc527265948 \h 331

15.4. Доработка проекта для вытяжки-обтяжки с дополнительным растяжением заготовки, когда края заготовки жёстко защемлены в штампе и перемещаются от центра в процессе вытяжки-обтяжки. PAGEREF _Toc527265949 \h 332

Часть V. Методология Жаркова по проектированию в CAD/CAE-системе вытяжки кузовных типа коробчатых деталей.. PAGEREF _Toc527265950 \h 335

Глава 16. Теория Жаркова вытяжки кузовных типа коробчатых деталей без прижима заготовки  PAGEREF _Toc527265951 \h 335

16.1. Постановка задачи. PAGEREF _Toc527265952 \h 335

16.2. Расчёт деформаций, напряжений и опасности разрушения заготовки. PAGEREF _Toc527265953 \h 336

16.3. Сила вытяжки. PAGEREF _Toc527265954 \h 342

16.4. Повышение точности коробчатых деталей. PAGEREF _Toc527265955 \h 342

Глава 17. Проектирование в CAD/CAE-системе вытяжки кузовных типа коробчатых деталей с учётом упрочнения заготовки  PAGEREF _Toc527265956 \h 343

17.1. Постановка задачи. PAGEREF _Toc527265957 \h 343

17.2. Ввод диаграммы Жаркова для учёта упрочнения заготовки в виде зависимости интенсивности напряжений от интенсивности деформаций. PAGEREF _Toc527265958 \h 343

17.3. Проектирование прямоугольной заготовки с закруглёнными углами для моделирования вытяжки коробки  PAGEREF _Toc527265959 \h 344

17.4. Геометрия и свойства заготовки, класс и тип конечных элементов заготовки. PAGEREF _Toc527265960 \h 346

17.5. Граничные условия для конечных элементов заготовки. PAGEREF _Toc527265961 \h 347

17.6. Проектирование контакта жёстких недеформируемых инструментов и одной деформируемой заготовки  PAGEREF _Toc527265962 \h 348

17.7. Определение загрузочных блоков, задания для выполнения проекта и типа трения заготовки с инструментами  PAGEREF _Toc527265963 \h 349

17.8. Выбор выходных параметров и запуск проекта на выполнение моделирования обработки заготовки  PAGEREF _Toc527265964 \h 350

17.8.1. Выбор выходных параметров. PAGEREF _Toc527265965 \h 350

17.8.2. Окончательный внешний вид расчётной модели. PAGEREF _Toc527265966 \h 350

17.8.3. Запуск проекта на выполнение. PAGEREF _Toc527265967 \h 350

17.9. Результаты моделирования обработки заготовки. PAGEREF _Toc527265968 \h 351

Глава 18. Теория Жаркова вытяжки кузовных типа коробчатых деталей плоским пуансоном с прижимом заготовки  PAGEREF _Toc527265969 \h 357

18.1. Постановка задачи. PAGEREF _Toc527265970 \h 357

18.2. Расчёт деформаций, напряжений и опасности разрушения заготовки. PAGEREF _Toc527265971 \h 359

18.3. Сила вытяжки. PAGEREF _Toc527265972 \h 367

18.4. Повышение точности кузовных типа коробчатых деталей. PAGEREF _Toc527265973 \h 367

18.5. Новый способ Жаркова В. А. многооперационной вытяжки коробчатых деталей. PAGEREF _Toc527265974 \h 368

Глава 19. Теория Жаркова вытяжки кузовных типа коробчатых деталей полусферическим пуансоном с прижимом заготовки  PAGEREF _Toc527265975 \h 371

19.1. Постановка задачи. PAGEREF _Toc527265976 \h 371

19.2. Классификация испытаний и вытяжки коробки за одну операцию.. PAGEREF _Toc527265977 \h 371

19.3. Способы и штампы для вытяжки на практике и для испытаний листового материала вытяжкой за одну операцию   PAGEREF _Toc527265978 \h 375

19.4. Теория Жаркова вытяжки коробчатых деталей полусферическим пуансоном с прижимом заготовки  PAGEREF _Toc527265979 \h 379

19.5. Теория Жаркова последующих операций вытяжки коробчатых деталей полусферическим пуансоном   PAGEREF _Toc527265980 \h 384

Глава 20. Проектирование в CAD/CAE-системе вытяжки кузовной типа коробчатой детали из прямоугольной заготовки  PAGEREF _Toc527265981 \h 386

20.1. Постановка задачи. PAGEREF _Toc527265982 \h 386

20.2. Проектирование прямоугольной заготовки. PAGEREF _Toc527265983 \h 392

20.3. Геометрия, материал, класс и тип конечных элементов заготовки. PAGEREF _Toc527265984 \h 393

20.4. Граничные условия в узлах конечных элементов заготовки. PAGEREF _Toc527265985 \h 394

20.5. Проектирование контактов жёстких недеформируемых инструментов и одной деформируемой заготовки  PAGEREF _Toc527265986 \h 394

20.6. Определение загрузочных блоков, задания для выполнения проекта и типа трения заготовки с инструментами  PAGEREF _Toc527265987 \h 395

20.7. Результаты моделирования обработки заготовки. PAGEREF _Toc527265988 \h 398

 

Глава 21. Проектирование в CAD/CAE-системе вытяжки кузовной типа коробчатой детали из прямоугольной заготовки с отрезанными углами. PAGEREF _Toc527265989 \h 415

21.1. Постановка задачи. PAGEREF _Toc527265990 \h 415

21.2. Проектирование прямоугольной заготовки с отрезанными углами. PAGEREF _Toc527265991 \h 419

21.3. Геометрия, материал, класс и тип конечных элементов заготовки. PAGEREF _Toc527265992 \h 423

21.4. Граничные условия в узлах конечных элементов заготовки. PAGEREF _Toc527265993 \h 423

21.5. Проектирование контактов жёстких недеформируемых инструментов и одной деформируемой заготовки  PAGEREF _Toc527265994 \h 424

21.6. Определение загрузочных блоков, задания для выполнения проекта и типа трения заготовки с инструментами  PAGEREF _Toc527265995 \h 425

21.7. Результаты моделирования обработки заготовки. PAGEREF _Toc527265996 \h 427

Глава 22. Проектирование в CAD/CAE-системе вытяжки кузовной типа квадратной коробки из круглой заготовки  PAGEREF _Toc527265997 \h 439

22.1. Постановка задачи. PAGEREF _Toc527265998 \h 439

22.2. Проектирование круглой заготовки. PAGEREF _Toc527265999 \h 443

22.3. Геометрия, материал, класс и тип конечных элементов заготовки. PAGEREF _Toc527266000 \h 445

22.4. Граничные условия в узлах конечных элементов заготовки. PAGEREF _Toc527266001 \h 446

22.5. Проектирование контактов жёстких недеформируемых инструментов и одной деформируемой заготовки  PAGEREF _Toc527266002 \h 447

22.6. Определение загрузочных блоков, задания для выполнения проекта и типа трения заготовки с инструментами  PAGEREF _Toc527266003 \h 448

22.7. Результаты моделирования обработки заготовки. PAGEREF _Toc527266004 \h 450

Часть VI. CAE-проектирование раскроя листов в Microsoft Visual Studio   PAGEREF _Toc527266005 \h 459

Глава 23. Проектирование по теории Жаркова В. А. оптимального раскроя листов на заготовки в среде разработки Microsoft Visual Studio с написанием программ на Visual C#. PAGEREF _Toc527266006 \h 459

23.1. Теория Жаркова В. А. по оптимальному раскрою материалов и программная реализация на Visual C#  PAGEREF _Toc527266007 \h 459

23.2. Алгоритм решения задачи. PAGEREF _Toc527266008 \h 462

23.3. Создание проекта. PAGEREF _Toc527266009 \h 464

23.4. Код программы.. PAGEREF _Toc527266010 \h 466

23.5. Выполнение проекта. PAGEREF _Toc527266011 \h 468

Глава 24. Проектирование рационального раскроя листов на полосы в среде разработки Microsoft Visual Studio с написанием программ на Visual C#. PAGEREF _Toc527266012 \h 470

24.1. Формулы для проектирования рационального раскроя материала. PAGEREF _Toc527266013 \h 470

24.2. Методика ввода исходных данных в систему. PAGEREF _Toc527266014 \h 472

24.3. Создание проекта. PAGEREF _Toc527266015 \h 474

24.4. Код программы.. PAGEREF _Toc527266016 \h 476

24.5. Выполнение проекта. PAGEREF _Toc527266017 \h 485

Заключение. PAGEREF _Toc527266018 \h 490

Список литературы.. PAGEREF _Toc527266019 \h 492