CC BY
1
Балахонцева Наталия Андреевна, старший преподаватель, bmstu-bna@mail. ru, Россия, Москва, Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана,
Тихонова Елизавета Алексеевна, магистрант, [email protected], Россия, Москва, Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана
THE EXPERIMENTAL RESEARCH OF ACCURACY OF PARTS DURING DRA WING USING FDM TOOL M.A. Serezhkin, V. Yu. Lavrinenko, N.A. Balakhontseva, E.A. Tikhonova
The results of experimental studies of the process of drawing cylindrical parts in rigid (steel) dies and dies made by FDM printing (FDM dies are presented). As a result, it was found that the deviation from roundness of these parts obtained using an FDM tool does not exceed acceptable values. Recommendations for determining the dimensions of working drawing tools manufactured by FDM printing have also been developed.
Key words: sheet stamping, drawing, FDM technologies, accuracy of parts.
Serezhkin Mikhail Aleksandrovich, assistant, pehobatop@gmail. com, Russia, Moscow, Bauman Moscow State Technical University,
Lavrinenko Vladislav Yurievich, yead of department, vlavrinenko@bmstu. ru, Russia, Moscow, Bauman Moscow State Technical University,
Balakhontseva Nataliya Andreevna, senior lecturer, bmstu-bna@mail. ru, Russia, Moscow, Bauman Moscow State Technical University,
Tikhonova Elisaveta Alekseevna, master's, pehobatop@gmail. com, Russia, Moscow, Bauman Moscow State Technical University
УДК 621.77.04
DOI: 10.24412/2071 -6168-2024-3 -260-261
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА КОМБИНИРОВАННОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ НА
ЗНАЧЕНИЕ ПОЛЯ ГАРТФИЛДА
В.Н. Фам, П.А. Петров
В данной статьи рассмотрен процесс горячего комбинированного выдавливания в изотермических условиях осесимметричных поковок с фланцем и внутренней полостью. Материал, из которого изготавливаются поковки, - алюминиевый сплав АМг6. Деформирование металла выполняется за одну операцию на стандартном гидравлическом прессе номинальной силой 2,5МН. Исследование течения металла в очаге деформации выполнена с применением математического моделирования, основанного на проведении вычислительного и натурного экспериментов. Оценка де-фектообразования выполнена на основе поля Гартфилда, доступного к расчету в программе QForm. Выявлены параметры (фактор трения, соотношение размеров заготовки, величина рабочего хода и др.), оказывающие влияние на течение металла и дефектообразование при комбинированном выдавливании. Выполнена оценка взаимосвязи параметров процесса на значение поля Гартфилда.
Ключевые слова: алюминиевый сплав АМг6, горячая изотермическая штамповка, компьютерное моделирование, натурный эксперимент, макроструктура, дефекты, возникающие в металле при штамповке, поле Гартфилда.
Эффективность применения технологии горячей изотермической штамповки для изготовления поковок сложной формы из цветных сплавов, в частности, алюминиевого сплава АМг6, обуславливается несколькими факторами [1-11]: 1) возможность повышения коэффициента использования металла (К.И.М.); 2) сокращение формообразующих операций в технологическом процессе - получение поковки за одну формообразующую операцию; 3) применение стандартного штамповочного оборудования - как правило, гидравлических прессов; 4) снижение технологической силы для выполнения формообразующей операции за счет повышения пластичности металла и снижения сопротивления деформации; 5) повышение ресурса работы (стойкости) штампового инструмента.
Выделенные преимущества технологии горячей изотермической штамповки имеют ряд недостатков, в частности более сложный характер течения металла в очаге деформации (рисунок 1) - операция комбинированного выдавливания, исследуемая в данной работе, выполняется за один рабочий ход пресса. Результаты, показанные на рисунке 1, получены с применением программы QForm [12]; позволяют выявить области очага деформации, в которых возможно формирование дефекта. На рисунке 2 показана область формирования дефектов трех видов: неоформление за счет отхода металла от внутренней поверхности пуансона, утяжина и прострел. Терминология, связанная с дефектами в соответствии с ГОСТ Р 57511-2017.
В программе QForm для анализа дефектообразования при штамповке предлагается критерий «поле Гартфилда» [13]. Целью данной работы является исследование параметров, характеризующих операцию горячего комбинированного выдавливания в изотермических условиях на значение поля Гартфилда.
Поле Гартфилд [13] определяется в программе QForm в режиме пост-процессора как подпрограмма. Для начала ее работы необходимы данные, полученные из решения задачи о течении металла, в том числе значения растягивающих деформаций в направлении нормали к поверхности деформируемой заготовки. Суть поля Гартфилда сводится к тому, что чем выше значение поля, тем выше вероятность появления дефекта. Рекомендованный в программе QForm диапазон значений поля начинается от 0,3. При значении поля от 0,7 и выше вероятность появления дефекта,
критически влияющего на качество поковки, становится существенной. Характер дефекта (неоформление за счет отхода металла, утяжина, прострел) и место его расположения определяется из натурного эксперимента и металлографического анализа; численное значение поля Гартфилда, соответствующее дефекту - из вычислительного эксперимента.
Таким образом, для достижения поставленной цели в данной работе решаются следующие задачи:
- выделить параметры, характеризующие операцию комбинированного выдавливания в изотермических
условиях;
- исследовать влияние выделенных параметров на поле Гартфилда;
- обобщить результаты натурных и вычислительных экспериментов.
□ » Аа1в т
а
исходное положение заготовки в инструменте
завершение обратного выдавливания, при котором материал набирается в вертикальную стенку
вВВ
^ ~ Авто ▼ .
I |
окончание прямого выдавливания и завершение оформления нижней части изделия
«Я £
/
■А*
3 ~ Авто *
прямое выдавливание и начало формирования вертикальной стенки изделия за счет обратного
выдавливания материала
ЦРоггл 101.0
|
начало прямого выдавливания в нижнюю часть
и радиального выдавливания в фланец
ЧРогт 10.1,0
• т з ¥
Ц ▼ Авто ▼ .
I
интенсивное течение материала за счет радиального выдавливания и оформление фланца изделия
кончание радиального выдавливания и завершение оформления фланца изделия
Рис. 1. Течение металла в
контактная поверхность (синяя) отштампованного изделия
очаге деформации [12]
формирование стенки за счет обратного выдавливания
отход внутренней поверхности стенки от пуансона
начало радиального выдавливания металла в фланец и отход внутренней поверхности стенки от пуансона
радиальное выдавливание металла в фланец и начало возврата металла к пуансону
Рис. 2. Этапы перемещения металла в области фланца [12]
формирование дефекта при течении металла в фланец
течение металла в области сформировавшегося дефекта
Основными параметрами [12, 14], влияющими на образование исследуемых дефектов, являются отношение (Ho/Do) высоты (Но) исходной заготовки к её диаметру (Do), толщина фланца (h<j>), отношение (Ht/tCT) высоты свободной вертикальной стенки (Ht) к ее толщине (tox), радиусы закругления в области, прилегающей к фланцу изделия, фактор трения (m) технологической смазки, температура (начальная) нагрева заготовки и инструмента под горячую изотермическую штамповку, а также величина рабочего хода пуансона (hn).
На рисунке 3 показан схема определения размеров (Ht) и (W) в области формирования дефекта. Причем в этой области в окрестности точки А формируется один из трех видов дефектов: неоформление за счет отхода металла, утяжина или прострел в зависимости от текущих значений вышеописанных параметров. Натурные эксперименты проведены на лабораторном оборудовании кафедры «Обработка материалов давлением и аддитивные технологии» Московского политехнического университета и описаны в работе [12]. На рисунке 4 показана схема рабочей зоны штампа со штамповым инструментом, подробное описание которого представлено в работе [11].
Рис. 3. Модель сечения исследуемого изделия в области возможного формирования дефекта (расчет в QForm; torn - толщина стенки в месте наибольшего отхода металла в точке А при обратном выдавливании)
На рисунке 4 величина (hk) обеспечивает зазор между пуансоном-съемником и матрицей для исследования течения металла при разной величине рабочего хода пуансона (hn).
Помимо (hi) выбраны еще несколько параметров для исследования взаимосвязи с полем Гартфилда: отношение (Ho/Do), отношение (Ht/W), фактор трения (m) технологической смазки. План натурного эксперимента учитывает данные параметры и их изменение при проведении независимых опытов [12]. Значения параметров сведены в таблицу 1. План вычислительного эксперимента составлен в соответствии с планом натурного эксперимента.
262
2-пуансон-съемник; 3-матрица; 4-выталкиватель; 5-подкладная плита; Нф - толщина фланца; hk - высота
подкладного кольца
Таблица 1
Значения параметров варьируемых в натурном и вычислительном эксперименте_
Наименование параметра Значения параметра в натурном эксперименте Значения параметра в вычислительном эксперименте
отношение (Ho/Do)
отношение (НДст) зависимый параметр, определяется отношением (Но/Ло) и величиной рабочего хода (Ьп); значение определяется с учетом схемы, показанной на рисунке 3 и замеру Н и ^ на натурном образце после штамповки
фактор трения (m) 0,132 - смазка МС-23 [15,16]; 0,154 - смазка СТ-26 [15,16]
рабочий ход пуансона (Ьп), мм
Выбор начальной температуры заготовки в натурном эксперименте (430 °С) обусловлен рекомендациями к разработке технологического процесса горячей изотермической штамповки алюминиевого сплава АМг6. Так как операция комбинированного выдавливания выполняется в изотермических условиях - температура нагрева штампового инструмента 430 °С и она поддерживается постоянной в процессе выполнения операции. Температура материала заготовки в процессе деформирования повышается на величину теплового эффекта пластической деформации.
Вычислительные эксперименты выполнены с применением программы QForm при следующих исходных данных, которые соответствуют условиям проведения вышеописанных натурных экспериментов:
Таблица 2
Исходные данные
№ Параметр Показатель
Тип решаемой задачи трехмерная (рассмотрена задача без плоскостей симметрии)
Тип операции пластическая деформация
Дополнительный параметр операции расчет с учетом тепловых процессов
Материал заготовки алюминиевый сплав АМг6
Технологическая смазка синтетическое масло с графитом
Фактор трения зависит от температуры в приконтактном слое и данные представлены в Таблице 3
Модель контактного трения модель Леванова
Модель напряжения текучести вязко-пластическое тело
Оборудование пресс гидравлический, скорость рабочего хода 2 мм/с
Номинальная сила оборудования, МН
Температура окружающей среды, °С
Температура (начальная) инструмента, °С
Температура (начальная) заготовки, °С
Оценка дефектообразования поле Гартфилда (подпрограмма, запускаемая в режиме пост-процессора)
Анализ течения материала в очаге деформации показывает (рисунок 5), что имеются застойные зоны, формируемые при переходе от прямого либо обратного выдавливания к радиальному. Наиболее отчетливо неоднородность структуры материала в сечении изделия проявляется в области перехода от вертикальной стенки к фланцу изделия - окрестность точки А (см. рисунок 3).
При фиксированном значении (Ho/Do) (см. рисунок 5) изменение величины рабочего хода приводит к изменению отношения (Ht/tox) и, как следствие, изменению значения поля Гартфилда. Фактор трения в этом случае равен 0,154. При значении hi > 91 мм наблюдается отход металла от поверхности пуансона и увеличение значения поля Гартфилда (см. рисунок 5). Примерно со значения 0,4 поля Гартфилда наблюдается искажение линий течения, что соответствует началу формирования утяжины по результатам металлографического анализа. При этом величина отхода металла начинается постепенно уменьшаться. Дальнейшее увеличение рабочего хода приводит к еще большему искажению линий течения металла, увеличению значения поля Гартфилда (ПГ), которое при ходе Ьп = 109 мм принимает значение 1,13. При значении ПГ от 0,4 до 1,0 формируется утяжина; при ПГ >1,0 - прострел.
Анализируя результаты натурных и вычислительных экспериментов, обобщим результаты. На рисунке 6 показаны результаты обобщения. Возможны два случая:
1) объем заготовки переменный и один из размеров сохраняется постоянным (см. рисунок 6а);
2) объем заготовки постоянный и размеры заготовки подбираются с учетом сохранения её объема и выбора прутка подходящего диаметра (см. рисунок 6б).
Ход пуансона, мм
Рис. 5. Появление дефекта в окрестности точки А в зависимости от величины рабочего хода (Ho/Do = 1,42)
В первом случае уменьшение диаметра исходной заготовки (Do) ограничено минимально допустимым её объемом, зависящим от (Ho/Do), достаточным для заполнения формообразующей полости штампа и получения штампованного изделия в соответствии с чертежом. При этом параметры, от которых зависит получение годного штампованного изделия, достигают значений, противоречащих друг другу. Так, например, значение поля Гартфилда равно 0,007 при значении Ht/tCT равном 5,11 (см. рисунок 6а). Заготовка с отношением Ho/Do = 1,84 (Ho=92 мм и Do=50 мм) недостаточна для полного оформления поковки.
5,11
H92D65 H92D60 H92D55 H92D50
исходная заготовка постоянной высоты и переменного диаметра
4,78
4,13
Htlt Но.'Оо попе Гартфилда
H4GD92 H73D73
HB2DS5 H109D60 H150D50
исходная заготовка переменной высоты и диаметра Рис. 6. Взаимосвязь между полем Гартфилда и параметрами, влияющими на течение металла
в окрестности точки А (см рисунок 3)
По результатам натурных экспериментов для заготовки с Ho/Do = 1,42 (см. рисунок 6а) на поковке в окрестности точки А (см. рисунок 3) сформировалась утяжина (рисунок 7). Её протяженность в тело поковки меньше, чем половина припуска на механическую обработку, определяемого при проектировании чертежа поковки с учетом рекомендаций, известных из практики изотермической штамповки. В этом случае наличие утяжины не снижает качество штампованного изделия. При этом поле Гартфилда = 1,13.
Во втором случае (см. рисунок 6б) увеличение значения Ho/Do приводит к увеличению поля Гартфилда до 1,73 и формированию утяжины и прострела в области фланца, что подтверждается результатами натурных и вычислительных экспериментов. Так, например, для случая штамповки поковки из заготовки с отношением Ho/Do = 2,6 на внутренней поверхности поковки в окрестности точки А («область дефекта», см. рисунок 3 и рисунок 8) к концу рабочего хода сформировался прострел (рисунок 8в). При этом поле Гартфилда = 1,47.
Выводы:
1. Математическое моделирование, основанное на натурном и вычислительном экспериментах, позволило исследовать операцию горячего изотермического комбинированного выдавливания осесимметричной поковки с фланцем и внутренней полостью и выделить четыре параметра оказывающих влияние на образование дефектов - отношение (Ho/Do), отношение (Ht/tCT), фактор трения (m) технологической смазки, рабочий ход пуансона (hi). Рассмотрены три вида дефектов: неоформление за счет отхода металла от внутренней поверхности пуансона, утяжина и прострел.
2. Выполнен анализ течения металла в очаге деформации в той его части, которая относится к области формирования дефекта. Выявлено существенное влияние на вид дефекта отношения (H0/D0), зависимого от него параметра - отношения (Шст), величины рабочего хода (Ьп).
макрошлиф сечения образца, полученного из заготовки с H(/Do = 1,42
поле Гартфилда для образца, сечение которого показано на рисунке Рис. 7. Результаты металлографического анализа поковки с Н0^0 = 1,42
макрошлиф сечения образца, полученного из заготовки с H0/D0 = 2,6 при ходе lin = 109 мм
поле Гартфилда для образца Рис. 8. Результаты металлографического анализа поковки с H0/D0 = 2,6
265
3. На основе обобщения результатов натурных и вычислительных экспериментов показана взаимосвязь исследованных параметров на значение поля Гартфилда. На основе вычислительного эксперимента проведен расчет его количественного значения; на основе натурного эксперимента и металлографического исследования - калибровка расчетных значений поля на дефект одного из трех исследуемых видов: неоформление за счет отхода металла от внутренней поверхности пуансона, утяжина и прострел.
4. В случае замены марки материала поковки с АМг6 на любой другой алюминиевый сплав системы Al-Mg, полученные в данной работе результаты могут быть для применены для анализа дефектообразования с учетом очевидных и необходимых изменений: замена модели сопротивления деформации и выполнение тестового расчета для анализа влияния реологических свойств сплава на его течение при температуре 430 °С.
Список литературы
1. Калпин Ю.Г., Гершман Г.Б., Кобяков В.А., Шерман Я.И., Бурхина А.Н. Изотермическая штамповка поршней из сплава АЛ25. // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. 1979. № 2. С. 1214.
2. Нестеров В.С., Еманов Л.Ф., Кропинов В.Е., Шичков И.Ю. Точная объемная изотермическая штамповка алюминиевых и магниевых сплавов. // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. 1989. № 5. с. 17-19.
3. Zhang Y, Shan D., Xu F.. Flow lines control of disk structure with complex shape in isothermal precision forging. // J. Mater. Process. Technol., 2o9 (2oo9) 745-753.
4. Shan D., Xu W., Si Ch., Lu Y. Research on local loading method for an aluminium-alloy hatch with cross ribs and thin webs. // J. Mater. Process. Technol., 187-188 (2oo7) 48o-485.
5. Kim Y.H., Ryou T.K., Choi H.J., Hwang B.B. An analysis of the forging processes for 6o61 aluminum-alloy wheels. // J. Mater. Process. Technol., 123 (2oo2) 27o-276.
6. Галкин В.И., Палтиевич А.Р., Шелест А.Е. Моделирование и оценка причин возникновения дефектов в процессе изотермической штамповки оребренных панелей из алюминиевых сплавов. // Вестник МАИ. 2017. Т. 24. № 3. С. 170-178.
7. Биба Н.В., Стебунов С.А., Петров П.А., Перфилов В.И. Разработка малоотходной технологии изотермической штамповки деталей из алюминиевых сплавов с применением конечно-элементного моделирования. // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением 2002. № 11. С. 37.
8. Петров П.А. Моделирование процессов изотермической штамповки алюминиевых и магниевых сплавов. // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2011. № 12. С. 29-36.
9. Shan D^., Wang Z., Lu Y., Xue K.M. Study on isothermal precision forging technology for a cylindrical aluminium-alloy housing. // Journal of Materials Processing Technology 72 (1997) 4o3-4o6.
10. Галкин В.И., Головкин П.А. Повышение качества штампованных поковок типа "фланец" из алюминиево-магниевых сплавов с использованием одноручьевой штамповки в открытых и закрытых штампах. // Цветные металлы. 2003. № 5. С. 70-76.
11. Патент № 2262408 C1 Российская Федерация, МПК B21K 21/00, B21J 5/02, B21K 29/00. Способ горячей штамповки полых изделий : № 2004114912/02 : заявл. 18.05.2004 : опубл. 20.10.2005 / П. А. Петров, В. И. Перфилов ; заявитель Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ".
12. Фам В.Н. Совершенствование технологии изготовления полых осесимметричных изделий с фланцем методом комбинированного выдавливания в изотермических условиях. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук, 2.6.4 / В.Н. Фам. Москва. 2023. 192 c.
13. Конечно-элементное моделирование технологических процессов ковки и объемной штамповки: учебное пособие / [А.В.Власов и др.]; под ред. А.В.Власова. М.: Издательство МГТУ им Н.Э.Баумана, 2019. 383 с.
14. Фам В.Н., Петров П.А. Моделирование горячей изотермической штамповки полых осесимметричных изделий с фланцем // XXXIII Международная инновационная конференция молодых ученых и студентов по проблемам машиноведения (МИКМУС - 2021): Труды конференции, Москва, 30 ноября - 02 2021 года. Москва: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук, 2021. С. 82-88.
15. Петров П.А., Петров М.А., Перфилов В.И. Исследование трения при горячей изотермической деформации алюминиевого сплава АМг6. // Кузнечно-штамповочное производство. М.: 2004, №3, с. 15-17.
16. Петров П.А., Потапенко К.Е., Пеньков И.В., Воронков В.И.. Исследование контактного трения при горячей изотермической штамповке сплава АМг6. // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2012. №2. С. 16-19
Фам Ван Нгок, канд. техн. наук., стажер, [email protected], Россия, Москва, Московский политехнический университет,
Петров Павел Александрович, канд. техн. наук, доцент, petrov_p@mail. ru, Россия, Москва, Московский политехнический университет
RESEARCH INTO THE INFLUENCE OF COMBINED EXTRUSION-TYPE PROCESS PARAMETERS
ON THE GARFIELD VALUE
V.N. Pham, P.A. Petrov
This article discusses the process of hot isothermal combined extrusion-type forging of axisymmetric parts with a flange and an internal cavity. The material from which the forgings are made is aluminum alloy AMg6. Metal deformation is performed in one stroke using a standard hydraulic press with a nominal force of 2.5 MN. The study of metal flow in the
deformation zone was carried out using mathematical modeling based on computational and full-scale experiments. Defect formation was assessed based on the Garfield subroutine, which is available for calculation in the QForm program. Parameters have been identified (friction factor, workpiece size ratio, working stroke, etc.) that influence the flow of metal and defect formation during combined extrusion-type forging. The relationship between process parameters and the Garfield values was assessed.
Key words: aluminum alloy AMg6, hot isothermal forging, computer modeling, full-scale experiment, macrostructure, defects arising in metal during forging, Garfield subroutine.
Pham Van Ngoc, candidate of technical science, intern, nguvenngoc15101994@smail. com, Russia, Moscow, Moscow Polytechnic University,
Petrov Pavel Alexandrovich, candidate of technical science, docent, petrov_p@mail. ru, Russia, Moscow, Moscow Polytechnic University
УДК 621.73(07)
DOI: 10.24412/2071 -6168-2024-3 -267-268
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ КРУГЛЫХ В ПЛАНЕ ПОКОВОК НА КРИВОШИПНЫХ ГОРЯЧЕШТАМПОВОЧНЫХ ПРЕССАХ
В.Н. Мещеряков, П.И. Золотухин, И.Д. Карпайтис
Представлена компьютерная программа для автоматизированного проектирования технологии горячей объемной штамповки (ГОШ) круглых в плане поковок с наметкой отверстия на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП). Рассмотрены три типа поковок: «кольцо», «фланец средний» и «фланец верхний». Определяемые в программе параметры: основные и дополнительные припуски на механическую обработку, радиусы закруглений, размеры поковки, допуски, технические требования (по ГОСТ 7505-89), усилие штамповки, размеры исходной цилиндрической заготовки. Программа разработана с использованием приложений Excel и Access. Код программы написан в редакторе VBA (Visual Basic for Applications) приложения Excel. База данных (БД) содержит информацию по проектированию стальных штампованных поковок из ГОСТ 7505-89, а также о химическом составе и механических свойствах 20 марок сталей. Приведено сравнение результатов расчета основных параметров технологии штамповки поковки «фланец верхний» в рассматриваемой программе с результатами создания 3D модели спроектированной поковки в приложении КОМПАС и вычислений, выполненных в приложении QForm 2D/3D.
Ключевые слова: горячая объемная штамповка, автоматизированное проектирование, компьютерное моделирование.
Применение процессов ГОШ в машиностроении позволяет получать поковки, максимально приближенные по форме и размерам к готовым деталям. Это существенно уменьшает потери металла в стружку при механической обработке и сокращает время на обработку заготовок [1.. .4].
Проектирование технологии ГОШ поковок можно условно разделить на три основные этапа: разработка чертежа поковки по чертежу детали, расчет усилия штамповки, расчет диаметра и высоты исходной заготовки.
Разработана компьютерная программа для расчета параметров технологии ГОШ на КГШП поковок для трех типов круглых в плане деталей с отверстием: «кольцо», «фланец средний», «фланец верхний».
Блок-схема программы представлена на рис. 1. Программа разработана с использованием приложений Excel и Access. Для ввода исходных данных и вывода результатов расчетов используются рабочие листы Excel. Код программы написан в редакторе VBA (Visual Basic for Applications) приложения Excel. Таблицы базы данных (БД) созданы в приложении Access. Обращения к таблицам выполняются из VBA.
На рис. 2 приведена схема детали «фланец верхний», на которой указаны обозначения размеров и шероховатости обрабатываемых поверхностей. Эти параметры являются исходными данными для программы.
Для определения химического состава заданной марки стали использованы данные из ГОСТ 1050-2013, 4543-2016, 5632-2014. В БД имеются данные для 20 марок нелегированных качественных конструкционных, конструкционных легированных и легированных нержавеющих сталей. Приведем ряд марок сталей: 30; 35; 40; 45; 50; 40Х; 18ХГТ; 30ХМ; 12ХН3А; 40Х13.
Проектирование поковки выполняется по ГОСТ 7505-89 [10]. По химическому составу определяют группу стали (М1, М2, М3). Затем определяют массу детали Мд, расчетную массу поковки Мпр, степень сложности поковки (С1, С2, С3, С4) и исходный индекс Ии (1, 2, ... ,23).
Следующим этапом является определение основных и дополнительных припусков на все обрабатываемые поверхности поковки, расчет размеров поковки, определение допусков на размеры. По ГОСТ 7505-89 [10] определяют наружные радиусы поковки п и r (см. рис. 3). Внутренний радиус п, радиус у вершины наметки R и толщины перемычки S вычисляют по формулам из работ [2, 3].
Названия всех таблиц БД, участвующих в выборе припусков, размеров и допусков, приведены на рис. 1. На рис. 3 представлена схема поковки с вычисляемыми программой размерами.
Проектирование поковки заканчивается определением технических требований, указываемых на чертеже поковке (см. нижнюю часть рис. 1).
На рис. 4 представлен чертеж конкретной поковки, все параметры которой определены в рассматриваемой программе. Исходные данные для расчета (см. рис. 1 и 2; размеры в мм): марка стали - сталь 45; D = 200; D1 =140;
d = 80; h =90; h1=30; Ra _D = 5; Ra _D1= 12,5; Ra _ d = 1,25; Ra _h = 5; Ra _hl = 20; Kp=1,5; Т4.
