ОПТИМИЗАЦИЯ АНИЗОТРОПИИ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОБШИВОЧНЫХ ЛИСТОВ С ЦЕЛЬЮ МИНИМИЗАЦИИ РАЗНОТОЛЩИННОСТИ ПРИ ОБТЯЖКЕ

В работе проведено компьютерное моделирование процесса обтяжки листов с различной анизотропией свойств в программном комплексе PAM-STAMP 2G. Для исследования влияния анизотропии свойств на разнотолщинность применялось центральное композиционное планирование, которое включает полный и дробный факторный эксперименты и некоторое число дополнительных опытов, зависящее от числа факторов. В качестве переменных факторов модели использовались следующие механические свойства материала: предел прочности, предел текучести, равномерное относительное удлинение, коэффициенты поперечной деформации.

После моделирования всех вариантов обтяжки проведен регрессионый анализ результатов и составлена математическая модель зависимости разнотолщинности от анизотропии свойств. Было установлено, что для минимизации разнотолщинности листовую заготовку необходимо так ориентировать относительно стола пресса, чтобы направление обтяжки совпадало с направлением максимального показателя анизотропии, а поперечное направление обтяжки совпадало с минимальным показателем анизотропии.

Путем использования известных методов поиска глобального минимума функции была определена оптимальная 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 необходимой формы изделия.