CC BY
8
УДК 621.77; 621.7.043 DOI: 10.24412/2071-6168-2021-5-94-97
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПУСТОТЕЛЫХ ТРОЙНИКОВ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ПЛАСТИЧЕСКИМ ФОРМООБРАЗОВАНИЕМ ПРУТКОВЫХ ЗАГОТОВОК
О.Ю. Гурова, Н С. Пасынкова
В статье представлены результаты анализа процесса формоизменения прутковых заготовок, заключающегося создании условий истечения в ортогональных направлениях с одновременным формированием отверстий в выдавливаемых отростках. Исследовано влияние степеней деформации на характер истечения металла.
Ключевые слова: тройники, ортогональное выдавливание, формообразование.
В работе рассмотрена возможность получения пустотелых тройников посредством формоизменения прутковой заготовки в разъемных матрицах двумя пуансонами, перемещающимися навстречу друг другу. В матрице имеется отверстие, в направлении перпендикулярном перемещению пуансонам. В данном отверстии неподвижно закреплён пуансон. В процессе деформирования реализуется одновременное истечение металла в зазор между матрицей и подвижными пуансонами и истечение металла в ортогональном направлении. Исследуемый процесс является сложным с точки зрения оценки силовых режимов операции и прогнозирования получаемой в процессе данной операции геометрии изделий.
Моделирование данной операции осуществлялось в программе DEFORM. На базе результатов моделирования было выполнено исследование характера истечения металла при разных соотношениях размеров.
Заготовкой при реализации моделирования являлся пруток диаметром Dq = 40 мм. Диаметры рабочих отверстий матрицы соответствую размеру заготовки.
Диаметры перемещающихся пуансонов принимались равными D\ = 24, 28, 32, 32 мм. Диаметр неподвижного пуансона D2 = 24, 28, 32, 32 мм. При моделировании принималось, что деформированию подвергались прутковые заготовки из титана ВТ6, нагретые до температуры 900 °С Скорость перемещения пуансонов принималась равной 10 мм/мин. На рис. 1 представлена схема исследуемого процесса до начала рабочего хода инструментов (а) и после (б).
Выполнена оценка влияния относительной величины формируемого отверстия в детали на характер истечения материала заготовки в полости инструмента.
ffto
ff р
а б
Рис. 1 Эскиз исследуемого процесса до начала рабочего хода (а)
и после (б)
На рис. 2 даны схемы, позволяющие установить влияние относительного диаметра горизонтальных пуансонов ^ = £ / £>0 и вертикального неподвижного пуансона
й2 = £>2 /Г на ход операции.
■
| ■ ■ ■ ■ ■Ь
■
I I
d2 = 0,6 (12 = 0,7
2 = о, / d2 = 0,8
а
й2 = 0,9
■в ш « * « ■ «
1 1
d2 = 0,6 d2 = 0,7 d2 = 0,8 d2 = 0,9
б
с!2 = 0,6 do = 0,7
2
d2 = 0,8
d2 = 0,9
1... Л
d2 = 0,6 d2 = 0,7
d2 = 0,8
d2 = 0,9
Рис. 2. К оценке влияния относительных диаметров d\ и d2 на ход процесса:
а - = 0,6; б - = 0,7; в - = 0,8; г - = 0,9
Из полученных схем видно, что при одинаковых значениях относительных диаметров горизонтальных и вертикальных пуансонов. С увеличением относительного диаметра верхнего пуансона при неизменных минимальных из рассматриваемых диаметрах нижних истечение металла в вертикальном направлении практически прекращается. Равновесное положение, при котором высота формируемых стенок одинакова наблюдается в случае dl = 0,8 и d2 = 0,6. В целом наиболее равномерное истечение
металла наблюдается при dl = 0,8 и значениях d2, располагающихся в диапазоне
d 2 = 0,6...0,8. Худшими с точки зрения формируемой геометрии тройников являются
сочетания относительных величин диаметров d\ = 0,6 и d2 = 0,6...0,9; d\ = 0,7 и
й2 = 0,8...0,9; й1 = 0,9 и = 0,6...0,7.
Выполнена оценка влияния относительного диаметра горизонтальных пуансонов и вертикального пуансона на скорости истечения металла в контрольных точках, расположенных на краевых элементах формируемых стенок. На рис. 3 даны схемы, дающие представление о расположении данных точек.
Для данных точек выполнен анализ изменения скоростей истечения металла в горизонтальном и вертикальном направлениях для разных значений относительных диаметров заготовки.
На рис. 4 даны зависимости изменения скоростей перемещения контрольной точки 1 в зависимости от относительного диаметров верхнего и нижнего пуансонов.
в
г
II
до начала операции в конце рабочего хода
Рис. 3. Схемы к выбору контрольных точек
V,мм ¡сек
2,5 2 1,5 1
0,5 О
4
3
2
\ ____
1
0,6
0,7
О, В
'1
Рис. 4. График зависимости V, мм / сек от d
1
На рис. 5 даны зависимости изменения скоростей перемещения контрольной точки 2 в зависимости от относительных диаметров верхнего и нижнего пуансонов.
V,мм/сек
0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0
0,6 0,7 0,8 .J
\
Рис. 5. График зависимости V, мм / сек от di
Работа выполнена в рамках гранта НШ-2601.2020.8
Список литературы
1. Пасынков А.А., Борискин О.И., Ларин С.Н. Теоретические исследования операции изотермической раздачи труб из труднодеформируемых цветных сплавов в условиях кратковременной ползучести // Цветные металлы. 2018. №2. С. 74-78.
2. Черняев А.В., Чарин А.В., Гладков В.А. Исследование силовых режимов радиального выдавливания внутренних утолщений на трубных заготовках // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 10. С. 440445.
3. Теория обработки металлов давлением / Учебник для вузов / В.А. Голенков, С.П. Яковлев, С.А. Головин, С.С. Яковлев, В.Д. Кухарь / Под ред. В.А. Голенкова, С.П. Яковлева. М.: Машиностроение, 2009. 442 с.
96
4. Пасынков А.А., Ларин С.Н., Исаева А.Н. Теоретическое обоснование схемы обратного изотермического выдавливания трубной заготовки с активным трением и вытяжкой ее краевой части // Заготовительные производства в машиностроении. 2020. №10. С. 462-465
Гурова Ольга Юрьевна, студент, olya-gurova-2016@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Пасынкова Надежда Станиславовна, студент, sulee@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
MANUFACTURE OF PUNCHED TEEES FROM TITANIUM ALLOY BY PLASTIC SHAPING OF BARS
O.Yu. Gurov, N.S. Pasynkova
The article presents the results of the analysis of the process of shaping of bar blanks, which consists in creating conditions for the outflow in orthogonal directions with the simultaneous formation of holes in the extruded processes. The influence of the degrees of deformation on the nature of the outflow of the metal is investigated.
Key words: tees, orthogonal extrusion, shaping.
Gurova Olga Yurievna, student, olya-gurova-2016@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Pasynkova Nadezhda Stanislavovna, student, sulee@,mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.77.01; 621.7.011 DOI: 10.24412/2071-6168-2021-5-97-102
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСЦЕНТРИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДНИКОВ СОВМЕЩЕНИЕМ ОПЕРАЦИЙ ОБЖИМА
И ВЫДАВЛИВАНИЯ
П.В. Романов, Р.С. Благочиннов
В статье предложена технологическая схема изготовления эксцентрических переходников из трубных заготовок с одним скошенным торцом путем совмещения операций обжима и выдавливания в одном инструменте. Проведено моделирование предлагаемой технологической схемы. Показаны этапы формообразования с распределением уровней интенсивности средних напряжений, деформаций и силовых режимов.
Ключевые слова: переходник, обжим, выдавливание, заготовка, напряжения, деформации, сила, технологический процесс.
Одним из основных условий машиностроения является требование максимального приближения размеров и конфигурации штампованных заготовок к чистовым деталям, при одновременном повышении их механических свойств и снижении себестоимости. Чем ближе конфигурация заготовки к готовой детали и чем выше ее механические свойства, тем меньше вес и ниже трудоемкость при последующей механической обработке. От качества подготовки заготовок зависит уровень качества получаемой детали, а также надежность работы конечных изделий и их себестоимость.
97
