CC BY
4
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
TO THE QUESTION OF EVALUATION OF STRESSES AND DEFECTS WHEN IMPLEMENTING
REVERSE EXTRUSION
V.N. Zhernosek
The average stresses, stress intensities, and defect fields in the semifinished product were evaluated during reverse extrusion under conditions of cold, semi-hot and hot stamping in order to identify the optimal conditions for the operation.
Key words: defects, extrusion, fields, extrusion, stamping modes, pressure treatment.
Zhernosek Vladimir Nikolaevich, undergraduate, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.7.043
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-11-461-466
ИССЛЕДОВАНИЕ ИНСТРУМЕНТА ПРИ РИФЛЕНИИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ОБОЛОЧКИ
В.Д. Кухарь, С.С. Яковлев
Проводится компьютерное моделирование процесса рифления. Проводится исследование инструмента, а именно рабочей оправки, с целью определения влияния зазора на температуру инструмента, давление на рабочую оправку и силу трения на поверхности.
Ключевые слова: рифление, цилиндрическая заготовка, температура, сетка рифлей, давление, локальное деформирование, сила, трение.
В процессах локального деформирования формообразующий инструмент играет основополагающую роль. Для рифления внутренней поверхности заготовки применяется специальная рабочая оправка, на которой нанесены спиральные выступы [1-3]. Основная нагрузка в процессе рифления данным инструментом приходится в основном на выступы. Поэтому изучение рабочей оправки, применяемой для процесса нанесения рифлей, являются важными и актуальными исследованиями.
В настоящей работе рассмотрим процесс формирования рифлей рабочей оправкой типа III, так как рифление данной оправкой показало наилучшие результаты по данным компьютерного моделирования [3]. Поэтому для более детального рассмотрения процесса были проведены дополнительные компьютерные моделирования в программе QForm, аналогичные DeForm [3]. Данное решение принято в связи с тем, что в QForm возможно получение некоторых данных, которое невозможно или затруднено для получения в DeForm.
Были получены распределения температур (рис. 1), давления (рис. 2) и трения на рабочей оправке (рис. 3) в результате формоизменения. Приведенные схемы получены при прохождении инструментом примерно половины высоты заготовки, которая составляет 50 мм. Стоит отметить, что инструмент считается абсолютно жестким. Рассматривались 4 рабочие оправки, отличающиеся зазором между заготовкой и рабочей оправкой. Были выбраны 4 зазора: 0, 0,15, 0,3, 0,5 мм, так как большие значения зазоров не имеют смысла из-за характера перераспределения металла при деформировании.
д
Рис. 1. Температура в оправке при: а -2=0; б -1=0,15 мм; в -1=0,3 мм;
г - 2=0,5 мм; д - шкала 462
д
Рис. 2. Давление на инструмент при: а - 2=0; б - 2=0,15 мм; в - 2=0,3 мм; г - 2=0,5 мм; д - шкала
г
■г
■ - 1WC
1600
- *4®
- 12D0
- ПВО L- гк
■ №0 I -
■ - гк
■ о д
Рис. 3. Трения при: а - Z=0; б - Z=0,15 мм; в - Z=0,3 мм; г - Z=0,5 мм; д - шкала
Анализ температур (рис. 1) показал, что с увеличением зазора уменьшается площадь, на которой происходит увеличение температуры, что связано с уменьшением площади контакта оправки с заготовкой. Максимальная температура также наблюдается на рабочей оправке с
464
зазором, равным нулю, и температура достигает 274°С, при этом температура оправки с зазором 0,5 мм достигает 170°С, что 40% ниже. При этом температура корпуса, в котором осуществляется формирование рифлей, практически не меняется.
Площадь на инструменте, на которою оказывается давление уменьшается с увеличением зазора, так наибольшая площадь при использовании рабочей оправки без зазора. Однако по величине наибольшие давления оказывают влияние на рабочую оправку с наибольшим зазором (0,15 мм). Аналогичная картина наблюдается и при рассмотрении трения.
Список литературы
1. Способ изготовления сетки рифлей на внутренней поверхности цилиндрической оболочки и устройство для его осуществления: Патент РФ №2654410, кл. В21К 21/06 / Иванов Ю.А., Коротков В.А., Кухарь В.Д., Ларин С.Н., Митин О.Н., Трегубов В.И., Яковлев С.С. // опубл. 17.05.2018, бюл. №14.
2. Яковлев С.С. Анализ интенсивности напряжений и деформаций при рифлении внутренней поверхности // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. Вып. 5. С. 88-93.
3. Кухарь В.Д., Коротков В.А., Яковлев С.С., Шишкина А.А. Формообразование сетки спиральных клиновых выступов на внутренней поверхности стальной оболочки локальным пластическим деформированием // Черные металлы. 2021. № 6. С. 65-68.
Яковлев Сергей Сергеевич, аспирант, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Кухарь Владимир Денисович, д-р техн. наук., профессор, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
STUDY OF THE TOOL IN RIFLING THE INNER SURFACE OF THE SHELL
V.D. Kukhar, S.S. Yakovlev
Computer simulation of the corrugation process is being carried out. The study of the tool, namely the working mandrel, is carried out in order to determine the effect of the gap on the temperature of the tool, the pressure on the working mandrel and the ^ friction ^ force on the surface.
Key words: corrugation, cylindrical billet, temperature, corrugation mesh, pressure, local deformation, force, ^ friction.
Yakovlev Sergey Sergeevich, postgraduate, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Kukhar Vladimir Denisovich, doctor of technical sciences, professor, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
