CC BY
4
2. Гололобова Л.Е., Чупеткин И.В., Чижов И.А. Оценка напряженного состояния при одновременной реализации осадки и обратного выдавливания // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 138-141.
3. Никишкин А.Е. Анализ характера поведения материала при холодном обратном выдавливании // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 6. С. 340-342.
4. Ло Синь, Евсюков С.А., Юй Чжунци. Исследования процесса вытяжки в коническую матрицу // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 9. С. 513-520.
5. Яковлев С.С. Анализ силовых режимов при рифлении внутренней поверхности оболочки // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 7. С. 13-16.
6. Яковлев С.С., Платонов В.И., Черняев А.В. Математическое моделирование операции изотермического обратного выдавливания анизотропных трубных заготовок // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. Вып. 1. С. 75-84.
7. Жерносек В.Н. Анализ формы детали и течения материала при комбинированном выдавливании // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 12. С. 555-557.
Грибачев Ярослав Васильевич, магистрант, mpf-tula@rambler. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
STRESS-STRAIN STATE OF STEEL BILLET DURING SLEEPAGE
Y.V. Gribachev
In this work, we analyze the stressed and deformed state in the workpiece during its upsetting at different temperatures of stamping. The results of computer modeling, distribution patterns of the intensity of deformations and average stresses are presented.
Key words: billet with a flange, stresses, deformations, metal, part, stamping, temperature, hot stamping, cold stamping.
Gribachev Yaroslav Vasilevich, student, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.73.01
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-9-470-472
АНАЛИЗ НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ В ПРОЦЕССЕ КОМБИНИРОВАННОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ
В.Н. Жерносек
В данной работе рассматривается влияние формы инструмента для выдавливания на интенсивности напряжений и деформаций в металлической заготовке при ее штамповке.
Ключевые слова: комбинированное выдавливание, напряжения, метал, сталь, инструмент, деформации, исследование.
Обработка металлов давлением является одним из наиболее используемых способов придания заготовке конечной формы [1-3]. Поэтому оценка и исследование данных процессов является важной задачей. На величины напряжений и деформаций в заготовке могут оказывать влияние различные факторы, в числе которых можно назвать [4-7]: температура штамповки; форма инструмента; размер и форма заготовки; скорость деформирования.
Технологии и машины обработки давлением
В данном случае рассмотрим влияние формы инструмента на интенсивности напряжений на финальном этапе формообразования (рис. 1), деформаций (рис. 2) и средние напряжения (растягивающие-сжимающие) (рис. 3). Для этого была проведена симуляция процесса выдавливания (в данном случае комбинированного) в программе QForm. При этом различие в форме инструмента заключается в отличающейся длине рабочего пояска в отверстиях выдавливания. Выдавливалась цилиндрическая заготовка из стали 10, считаемая изотропной, жест-копластической. Проводилось компьютерное моделирование формоизменения цилиндрической заготовки.
а б в
Рис. 1. К вопросу о распределении интенсивности напряжений
а б в
Рис. 2. К вопросу о распределении интенсивности деформаций
3000 2500 2000 1500 1000 500
о
-500
■1ИЙ -1ЯЮ -2000
Рис. 3. К вопросу о распределении средних напряжений
Минимальная интенсивность напряжений в случае применения инструмента без укороченного рабочего пояска составляет 383 МПа, а в остальных случаях на 8% больше. При этом максимальная интенсивность напряжений составляет 685, 695 и 710 МПа соответственно. Что свидетельствует о том, что изменение длины пояска увеличивает интенсивность напряжений.
Максимальная деформация также увеличивается с изменением длины пояска. При стандартном пояске интенсивность деформаций составляет 3, а при укороченном 3,1. Однако данное увеличение не является существенным и может входить в погрешность расчетов.
Величины средних напряжений отличаются несущественно, во всех случаях в соответствующих точках значения средних напряжений практически одинаковы. В центральной части заготовки преобладают сжимающие напряжения, а по краям полуфабриката - растягивающие.
Таким образом величина рабочего пояска не оказывает существенного влияния на величины интенсивности деформаций в процессе формообразующей операции, аналогичная картина наблюдается и с величиной средних напряжений, однако в рассматриваемом случае увеличивается интенсивность напряжений на 7.. .10%.
Список литературы
1. Яковлев С.С., Подтягин В.Э., Никишкин А.Е. Исследование напряжений в инструменте при горячей объемной штамповки трубных заготовок с фланцем // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 186-188.
2. Гололобова Л.Е., Чупеткин И.В., Чижов И.А. Оценка напряженного состояния при одновременной реализации осадки и обратного выдавливания // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 138-141.
3. Никишкин А.Е. Анализ характера поведения материала при холодном обратном выдавливании // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 6. С. 340-342.
4. Ло Синь, Евсюков С.А., Юй Чжунци. Исследования процесса вытяжки в коническую матрицу // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 9. С. 513-520.
5. Яковлев С.С. Анализ силовых режимов при рифлении внутренней поверхности оболочки // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 7. С. 13-16.
6. Яковлев С.С., Платонов В.И., Черняев А.В. Математическое моделирование операции изотермического обратного выдавливания анизотропных трубных заготовок // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. Вып. 1. С. 75-84.
7. Жерносек В.Н. Анализ формы детали и течения материала при комбинированном выдавливании // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 12. С. 555-557.
Жерносек Владимир Николаевич, магистрант, mpf-tula@rambler. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
ANALYSIS OF STRESS AND DEFORMATION IN THE PROCESS OF COMBINED EXTRUSION OF A METAL BILLET
V.N. Zhernosek
In this paper, the influence of the shape of the extrusion tool on the intensity of stresses and deformations in a metal workpiece during stamping is considered.
Key words: combined extrusion, stress, metal, steel, tool, deformation, research.
Zhernosek Vladimir Nikolaevich, undergraduate, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University
