CC BY
11
УДК 621.73.01
АНАЛИЗ ХАРАКТЕРА ПОВЕДЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПРИ ХОЛОДНОМ ОБРАТНОМ ВЫДАВЛИВАНИИ
А.Е. Никишкин
Описан процесс обратного выдавливания, приведены схемы распределения ин-тенсивностей напряжений и деформаций при выдавливании различными пуансонами стальной заготовки.
Ключевые слова: напряжения, деформации, поведение материала, характер, выдавливание, объемное деформирование.
Напряжения и деформации являются одними из основных характеристик любого протекающего процесса, заключающегося в обработке металла давлением. Знания этих параметров необходимы для формирования полной картины пластического формоизменения материала.
Так, в данной статье, проводится исследование напряжений и деформаций при холодном обратном выдавливании стальной цилиндрической заготовки. При этом выдавливание может осуществляться пуансонами с различной геометрической формой. Существует ряд причин, по которым применяют не стандартную штамповую оснастку: снижение технологической силы, снижение повреждаемости заготовки и износа инструмента. Все перечисленные выше факторы способствуют улучшению технологического процесса и качества детали.
Анализ напряженно-деформированного состояния пластического материала возможно при помощи программы Deform. В которой инструмент, являясь абсолютно жестким деформирует заготовку. При этом заготовка изготовлена из стали 08КП, и смазана по всем контактным сторонам. Исследовались три формы пуансона: плоская (рис. 1, а), угловая (рис. 1, б) и радиальная (рис. 1, в). И были определены деформации (рис. 2) и напряжения (рис. 3) при штамповке каждым из этих инструментов.
а б в
Рис. 1. Геометрии пуансонов
Наибольшая интенсивность напряжений наблюдается в зоне, на которую оказывается воздействие пуансоном для выдавливания. При этом наибольшая интенсивность деформации присутствует при угловом пуан-
340
Технологии и оборудование обработки металлов давлением
соне (633 МПа), при радиальном зеркале пуансона наблюдается чуть меньшее значение этого параметра (626 МПа), а при плоском - самая низкая (611 МПа). Значение максимальной интенсивности деформаций распределены схожим образом, наибольшее значение среди представленных вариантов наблюдается в процессе деформирования радиальным инструментом (3,24), при этом наименьшее значение у треугольной формы инструмента (2,10).
Strain - Effective (mm/mm) Strain - Effective (mm/mm) Damage
а б в
Рис. 2. Интенсивность деформаций при выдавливании
Stress - Effective (МРа) Stress - Effective (МРа) Stress - Effective (MPa)
611 633 626
а б в
Рис. 3. Интенсивность напряжений
С учетом вышеизложенного материала, можно утверждать, что, исходя из напряженного и деформированного состояния заготовки наилучшим из описанных вариантов является геометрия пуансона, давящая часть которого имеет формы конуса (рис. 1, б)
Список литературы
1. Дальского А.М., Суслова А.Г., Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. М.: Машиностроение, 2001. Т. 2. 944 с.
2. Материаловедение и технология металлов : учеб. для студентов машиностроит. специальностей вузов / Г.П. Фетисов [и др.]. М.: Высшая школа, 2000. 638 с.
3. Семенов Е.И. Ковка и штамповка. Горячая объемная штамповка: справочник. М.: Машиностроение, 1985. Т. 2. 592 с.
Никишкин Александр Евгеньевич, студент, mpf-tula@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
ANALYSIS OF THE CHARACTER OF THE BEHAVIOR OF THE MATERIAL DURING
COLD REVERSE EXTRUSION
A.E. Nikishkin
The process of reverse extrusion is described, distribution patterns of stress intensities and strains during extrusion by various punches of a steel billet are given.
Key words: stress, strain, material behavior, character, extrusion, volumetric deformation.
Nikishkin Alexandr Evgenevich, student, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.73.01
ОПАСНОСТЬ РАЗРУШЕНИЯ ЗАГОТОВКИ И ИЗНОС ИНСТРУМЕНТА ПРИ ГОРЯЧЕМ ОБРАТНОМ ВЫДАВЛИВАНИИ
В.Э. Подтягин
Проведено компьютерное исследование опасности разрушения заготовки при обратном ее выдавливании, приведены схемы этого параметра. Были получены данные об износе пуансона и матрицы выдавливания.
Ключевые слова: обратное выдавливание, штамповка, износ инструмента, опасность разрушения, заготовка.
Горячей объемной штамповкой получают широкую номенклатуру разнообразных деталей, среди которых присутствуют и детали типа стакан с искаженной геометрией стенки и дна. На практике, для получения такой детали применяют обратное выдавливание [1-5].
Однако при таком процессе происходит интенсивный износ инструмента, а также разрушение или образование дефектов в материале детали. Поэтому такие исследования являются необходимыми при проектировании технологии.
В данном случае рассмотрим получение стаканообразных деталей путем обратного горячего выдавливания двух видов заготовок, отличающихся геометрическими размерами, высоты соответственно равны 22 и 40 мм, а диаметры 40 и 30 мм соответственно. Материалом обеих заготовок является сплав 1050А (АД0). Алюминий является одним из наиболее распространенных материалов, применяемых в машиностроительном производстве. Такая популярность обуславливается значительными
342
