CC BY
11
Computer simulation of the process of obtaining a flute on the outer surface of the mesh blank at the second transition of the hood with local wall thinning due to multiple wedge spiral projections was performed. The influence of the angle of elevation of the protrusions of the matrix on the magnitude of the technological force, stress intensity and strain rate are analyzed.
Key words: stress intensity, strain intensity, technological force, multiple wedge spiral lugs, lifting angle, flute.
Yakovlev Sergey Sergeevich, master, mpf-tulaaramhler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Arkhiptsev Anton Sergeevich, master, mpf-tula a ramhler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Chizhov Ivan Alekseevich, student, mpf-tula@,rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.777
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ КОНТУРА ЗАГОТОВКИ ДЛЯ ВЫТЯЖКИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ СТАКАНОВ
Н.А. Самсонов, К.О. Поцелуев
В работе рассматривается технология изготовления тонкостенных цилиндрических осесимметричных стаканов. Проводится анализ геометрий заходных частей поверхности матриц, а так же форм используемых заготовок, способствующий улучшению коэффициента использования металла при вытяжке на предприятиях гражданского произвоства и обороннопромышленного комплекса.
Ключевые слова: фестонообразование, корончатость, квадратная заготовка.
Общепринятым методом получения тонкостенных осесимметричных стаканов без утонения стенки является операция вытяжки детали из круглой заготовки в радиальной матрице. Такая технология крайне эффективна в условиях крупносерийного производства по сравнению с другими способами изготовления: существенное снижение удельных сил деформирования, возможность автоматизации производственных линий и другие факторы позволяют значительно снизить себестоимость продукции.
Сфера применения рассматриваемых нами изделий крайне обширна: автомобильная промышленность, радиоэлектроника, военная техника и др. Актуальность рассматриваемой тематики создает необходимость в поиске новых и совершенствовании существующих технологических приемов и методов получения такого типа детали. Вытяжка стаканов из круглой заготовки базируется на использовании матрицы с круглой заходной частью, повторяющей контур заготовки (рис.1.).
Одним из наиболее значительных недостатков такой операции является фесто-нообразование в процессе формирования стенки изделия. Данная проблема решалась такими учеными как Яковлев С.П., Ренне И.П. [1]. Ими было предложено изменение исходной формы заготовки с круглой на такую, которая бы учитывала плоскостную анизотропию материала (рис. 2.).
Рис. 2. Контур заготовки, учитывающий плоскостную анизотропию материала
Проанализировав данные работы, можно прийти к выводу, что изменение формы заготовки не является единственным технологическим решением, способным минимизировать эффект фестонообразования. В работе предлагается изменить геометрию матричной полости с круглой на специальную, учитывающую сложный характер деформирования материала обладающего плоскостной анизотропией (Рис. 3.). В программном комлексе рБогш 3В были проведены исследования с использованием нескольких вариантов форм заходной части матрицы для вытяжки стаканов. Стоит отметить, что с изменением формы инструмента параллельно менялась форма заготовок. Круглая, квадратная, эллипсовидная и др. На основании экспериментальных исследований получены графические зависимости интенсивности напряжений в заготовках, имеющих различную форму контура (Рис. 4., Рис. 5.)
Рис. 3. Матрица, имеющая специальную форму заходной поверхности
353
Номерация точки —Матрица с заходной частью с переменным скругленмем 1-2 им. - Матрица с заходной частью с переменным скруглением 2-4 мм. Тороидальная матрица с Оматр = 20 мм. (без вставки) Матрица с входной частью с переменным скругленмем 3-6 мм. -Матрица с секторной заходной частью.
Рис. 4. График изменения интенсивности напряжения в точках 1, 2, 3 для круглой заготовки т=0,66 материал АМгб
Номер точек
- Матрица с за ходи ой частью с переменным скруглением 1-2 м.м.
Матрица с заходной частью с переменным свруглвнием 2-4 м.м. Тороидальная матрица с Dv.arp = 20 мм. (без. вставки) Матрица с заходной частью с переменным скруглением S-6 м.м.
- Матрица с секторной заходной частью.
Рис. 5. График изменения интенсивности напряжений в точках.1, 2, 3 для квадратной заготовки материал АМгб
Было выявлено, что наиболее оптимальной формой заготовки является квадратная, позволяющая максимально (5...10% по сравнению с круглой) снизить количество отходов материала после деформации. В отличии от круглой заготовки (фестоны) в квадратной в процессе формирования стенки наблюдается такое явление как коронча-тость представляющая собой проявление плоскостной анизотропии при вытяжке. Наиболее эффективно использование матрицы с профильной заходной частью снижает
именно корончатость. Кроме того, возможность использования квадратной заготовки позволяет более рационально произвести раскрой материала в ленте (по сравнению с круглой заготовкой). Такой прием повышает коэффициент использования материала при вытяжке до 90... 95%.
Проведенные исследования показывают что для устранения фестонообразова-ния можно комбинировать как изменение формы инструмента, так и изменение контура заготовки. На основании теоретических и экспериментальных исследований планируется создать опытную штамповую оснастку, которая позволит подтвердить эффективность предлагаемого способа вытяжки осесимметричных тонкостенных стаканов.
Список литературы
1. Ренне И.П. Предпосылки теоретического и экспериментального изучения процесса вытяжки с утонением стенки на основе кинематических принципов плоского течения // Прогрессивная технология глубокой вытяжки листовых материалов. - Тула: Приокское книжн. изд-во, 1968. С. 160 - 169.
2. А. Борисов., Э. Ермаков., А. Долгополов. SolidWorks 2010: быстро, качественно, удобно. [Электронный ресурс] URL: www.solidworks.ru (дата обращения: 10.02.2019).
3. Baum, C. An Introduction to Modern Econometrics Using Stata, Stata Press, 2006.
206 с.
Самсонов Никита Алексеевич, аспирант, mpf-tula@rambler. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Поцелуев Константин Олегович, магистрант, mpf-tula@rambler. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
INVESTIGATION OF THE POSSIBILITY OF CHANGING THE PREPARATION CONTOUR FOR EXTRACTING AXISYMMETRIC GLASSES
N.A. Samsonov, K.O. Potceluev
In work the manufacturing techniques of thin-walled cylindrical axisymmetric glasses are considered. The geometry of the lead-in parts of the matrix surface, as well as the forms of the used blanks, is being analyzed, contributing to an improvement in the utilization rate of the metal during drawing at civil enterprises and the defense industry complex.
Key words: scalloping, crowniness, square billet.
Samsonov Nikita Alekseevich, postgraduate, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula state University,
Potceluev Konstantin Olegovich, master, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula state University
