Optimization of Mechanical Anisotropy of Cover Sheets to Minimize the Polythickness When Stretch-Wrap Forming

Abstract

ОПТИМИЗАЦИЯ АНИЗОТРОПИИ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОБШИВОЧНЫХ ЛИСТОВ С ЦЕЛЬЮ МИНИМИЗАЦИИ РАЗНОТОЛЩИННОСТИ ПРИ ОБТЯЖКЕ © 2017С.В. Сурудин, кандидат технических наук, ассистент кафедры обработки металлов давлением Я.А. Ерисов, кандидат технических наук, доцент кафедры обработки металлов давлением И.Н. Петров, студент института ракетно-космической техники Самарский университет, Самара (Россия) Ключевые слова: формообразование обтяжкой; алюминий-литиевый сплав 1441; анизотропия механических свойств; разнотолщинность; коэффициенты поперечной деформации.Аннотация: В работе проведено компьютерное моделирование процесса обтяжки листов с различной анизо-тропией свойств в программном комплексе PAM-STAMP 2G. Для исследования влияния анизотропии свойств на разнотолщинность применялось центральное композиционное планирование, которое включает полный и дроб-ный факторный эксперименты и некоторое число дополнительных опытов, зависящее от числа факторов. В каче-стве переменных факторов модели использовались следующие механические свойства материала: предел прочно-сти, предел текучести, равномерное относительное удлинение, коэффициенты поперечной деформации.После моделирования всех вариантов обтяжки проведен регрессионый анализ результатов и составлена мате-матическая модель зависимости разнотолщинности от анизотропии свойств. Было установлено, что для миними-зации разнотолщинности листовую заготовку необходимо так ориентировать относительно стола пресса, чтобы направление обтяжки совпадало с направлением максимального показателя анизотропии, а поперечное направле-ние обтяжки совпадало с минимальным показателем анизотропии.Путем использования известных методов поиска глобального минимума функции была определена оптималь-ная анизотропия механических свойств, обеспечивающая минимальную разнотолщинность (19,62 мкм) для данной схемы обтяжки обшивок из алюминий-литиевого сплава 1441: предел прочности -430 МПа, предел текучести -280 МПа, равномерное относительное удлинение -14 %, коэффициенты поперечной деформации под углом 0° и 45° к направлению прокатки -0,65, под углом 90° -0,35. Направление прокатки совпадает с направлением обтяжки.Рекомендовано на предприятиях обеспечивать входной контроль не только по механическим свойствам, но и по коэффициентам поперечной деформации, так как именно они оказывают наибольшее влияние на получение необ-ходимой формы изделия.