Калужский филиал МГТУ им. Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Калуга, Россия:

А. Н. Малышев, доцент кафедры МК1 «Машиностроительные технологии», канд. техн. наук

Тульский государственный университет, Тула, Россия:
В. Д. Кухарь, заведующий кафедрой «Теоретическая механика», профессор, докт. техн. наук
А. В. Черняев, профессор кафедры «Механика пластического формоизменения», докт. техн. наук, эл. почта: sovet01tsu@rambler.ru
В. А. Коротков, доцент кафедры «Механика пластического формоизменения», канд. техн. наук

Предложена методика испытания на растяжение образца, вырезанного из разнотолщинной листовой заготовки. Такие заготовки получают прокаткой или сваркой листовых материалов разной толщины и используют при изготовлении различных оболочек обработкой металлов давлением в автомобильной, электротехнической и аэрокосмической отраслях промышленности. Существующие в настоящее время методики испытаний предусматривают растяжение образцов, имеющих одинаковую толщину и ширину, поэтому разработка методики испытания на растяжение разнотолщинного образца является актуальной задачей. Проведено исследование образца, вырезанного из разнотолщинного, соединенного сваркой листового материала, имеющего разную ширину, в котором площадь поперечных сечений вдоль расчетной длины постоянна, что создает одинаковые условия для его деформирования по всему объему. В предложенной методике получены значения механических и пластических свойств в нескольких поперечных сечениях образца, расположенных вдоль расчетной длины. Образец подвергали растяжению с равномерной скоростью деформирования до момента начала образования шейки с записью диаграммы нагрузка–перемещение. По изменению размеров поперечных сечений при использовании диаграммы нагрузка–перемещение в рассматриваемый момент растяжения определены интенсивности напряжений и деформаций, параметры кривых упрочнения, коэффициенты анизотропии, неравномерность пластической деформации в каждом поперечном сечении образца. Для примера приведены испытания разнотолщинного образца из стали HX260YD со сварным швом в поперечном направлении.

1. Костышев В. А., Ерисов Я. А. Изготовление колец для газотурбинных двигателей горячей раскаткой сварных заготовок // Вестник машиностроения. 2017. № 3. С. 53–56.
2. Климычев С. Б., Железняков Д. Ю., Костылев А. В. и др. Разработка перспективных технологий штамповки листосварных разнотолщинных заготовок в ОАО «ГАЗ» // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2004. № 7. С. 22–27.
3. Хайруллин Т. В., Столбов В. И. Применение листовых сварных заготовок для штамповки деталей в аэрокосмической и автомобильной промышленности // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. Авиационная и ракетно-космическая техника. 2011. № 3 (27). С. 20–27.
4. Круглов П. В., Болотина И. А. Технология изготовления дисковых заготовок переменной толщины для компактных летательных аппаратов // Инженерный журнал: наука и инновации. 2017. № 9 (69). С. 6.
5. Бабурин М. А., Баскаков В. Д., Зарубина О. В., Тарасов В. А. Особенности проектирования и изготовления листовых заготовок переменной толщины для вытяжки деталей ЛА // Инженерный журнал: наука и инновации. 2018. № 6 (78). С. 5.
6. Малышев А. Н., Бысов С. А., Кухарь В. Д., Коротков В. А., Вихорев В. В. Вытяжка листовых заготовок переменной толщины для изготовления корпусных деталей электротехнической промышленности // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2021. № 4. С. 30–36.
7. Кухарь В. Д., Малышев А. Н., Бессмертная Ю. В. Вытяжка низких прямоугольных коробок из профильных заготовок // Черные металлы. 2019. № 1. С. 39–42.

8. Xingchen Lin, Pengfei Wang, Hongbo Zhu, Yawei Zhang, Yongqiang Ning, Lijun Wang. A novel method for the welding of tailor-welded blanks with different thicknesses based on the diode laser source // Optics & Laser Technology. 2021. Vol. 141. 107100.
9. Deepika D., Lakshmi A. A., Rao Ch. S., Sateesh N., Nookaraju B. Ch., Subbiah R. Formability of tailor welded blanks of aluminium alloy and steel – A review // Materials Today: Proceedings. 2021. Vol. 46, Part 1. P. 722–728.
10. Kumar A., Gautam V. Formability of tailor welded blanks of high strength steel: A review // Materials Today: Proceedings. 2021. Vol. 46, Part 15. P. 6547–6551.
11. Ларин С. Н., Платонов В. И., Коротков В. А. Проектирование матрицы для вытяжки материалов, обладающих плоскостной анизотропией механических свойств // Цветные металлы. 2018. № 7. С. 83–87.
12. Demin V. A., Larin S. N., Riskin R. V., Rizkova A. A. Study the influence of anisotropy of the drawing cylindrical part // CIS Iron and Steel Review. 2018. Vol. 16. P. 25–28.
13. Gautam V., Kumar Arvind. Experimental and Numerical Studies on Formability of Tailor Welded Blanks of High Strength Steel // Procedia Manufacturing. 2019. Vol. 29. P. 472–480.
14. Цумарев Ю. А., Синица А. Н., Рогачевский Н. И., Шелег В. К., Цумарев Е. Н. Распределение напряжений в стыковых сварных соединениях деталей разной толщины // Сварочное производство. 2021. № 5. С. 8–13.
15. Хайруллин Т. В., Столбов В. И. Методика исследования деформационной способности металла швов разнотолщинных листовых сварных заготовок для холодной штамповки // Сварка и диагностика. 2012. № 3. С. 42–44.
16. Матвеев А. Д. Влияние неравномерности растяжения на деформацию листового металла // Известия вузов. Машиностроение. 1977. № 5. С. 197.
17. Ковка и штамповка : справочник. В 4-х т. Т. 1. Материалы и нагрев. Оборудование. Ковка / под ред. Е. И. Семенова. — М. : Машиностроение, 1985. — 568 с.
18. Демин В. А., Черняев А. В., Платонов В. И., Коротков В. А. Методика экспериментального определения механических и пластических свойств материала при растяжении с повышенной температурой // Цветные металлы. 2019. № 5. С. 66–73.
19. EN 10346:2015. Прокат плоский стальной для холодной штамповки с непрерывным покрытием, нанесенным методом погружения в расплав. Технические условия поставки (Continuously hot-dip coated steel flat products for cold forming – Technical delivery conditions, NEQ).
20. Обработка давлением анизотропных материалов : учебное пособие / под ред. С. П. Яковлев, С. С. Яковлев, В. А. Андрейченко. — Тула : Тул. гос. ун-т, 1997. — 330 с.
21. Малышев А. Н., Кухарь В. Д., Черняев А. В., Коротков В. А. Определение плоскостной анизотропии листового проката с учетом влияния интенсивности деформации // Черные металлы. 2022. № 2. С. 11–14.
22. ГОСТ 11701–84. Металлы. Методы испытания на растяжение тонких листов и лент. — Введ. 01.01.1986.
23. ГОСТ 1497–84. Металлы. Методы испытания на растяжение. — Введ. 01.01.1986.