Научная статья на тему 'Конструирование штампов для холодного выдавливания стаканов при создании активно направленных напряжений контактного трения заготовки по матрице'

Конструирование штампов для холодного выдавливания стаканов при создании активно направленных напряжений контактного трения заготовки по матрице Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
508
35
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДЕТАЛИ ТИПА "СТАКАН" / ТРУДНОДЕФОРМИРОУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ / ХОЛОДНОЕ ВЫДАВЛИВАНИЕ / ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАДЕЖНЫХ ШТАМПОВ / DETAILS OF THE TVPE OF GLASSES / MATERIALS THAT ARE HARD TO DEFORM / EXTRUSION IS COLD / THE DESIGN OF RELIABLE STAMPS

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Дмитриев Александр Михайлович, Коробова Наталья Василевна

Рассматриваются особенности холодного выдавливания для массового производства деталей, таких, как стаканы, из материалов, которые трудно деформировать, в сравнении с горячим выдавливанием. Показано, что целесообразность комплексного сравнения этих двух технологий учитывает высокие требования к штампам для холодного выдавливания. Перечислены некоторые апробированные элементы штамповых конструкций.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Дмитриев Александр Михайлович, Коробова Наталья Василевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DESIGNING DIES FOR COLD EXTRUSION OF GLASSES WITH THE CREATION OF ACTIVELY DIRECTED STRESSES OF CONTACT FR1CTION OF THE WORKPIECE ON THE MATRIX

Features of cold extrusion dies for mass production of parts such as glasses from materials that are hard to deform are considered in comparison with hot extrusion. The expedient of complex comparison of these two technologies is shown to take into account the high requirements for cold extrusion dies. Some well-proven elements of stamp designs are listed.

Текст научной работы на тему «Конструирование штампов для холодного выдавливания стаканов при создании активно направленных напряжений контактного трения заготовки по матрице»

УДК 621.777.24

КОНСТРУИРОВАНИЕ ШТАМПОВ ДЛЯ ХОЛОДНОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ СТАКАНОВ ПРИ СОЗДАНИИ АКТИВНО НАПРАВЛЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ КОНТАКТНОГО ТРЕНИЯ ЗАГОТОВКИ ПО МАТРИЦЕ

А.М. Дмитриев, Н.В. Коробова

Рассматриваются особенности холодного выдавливания для массового производства деталей, таких, как стаканы, из материалов, которые трудно деформировать, в сравнении с горячим выдавливанием. Показано, что целесообразность комплексного сравнения этих двух технологий учитывает высокие требования к штампам для холодного выдавливания. Перечислены некоторые апробированные элементы штамповых конструкций.

Ключевые слова: детали типа «Стакан», труднодеформироуемые материалы, холодное выдавливание, проектирование надежных штампов.

Холодная объемная штамповка (ХОШ) позволяет изготавливать детали с очень высокой точностью диаметральных размеров, имеющие настолько незначительную шероховатость поверхностей, что она выглядит зеркальной. Указанные преимущества ХОШ содержат в себе также и скрытые недостатки. Чтобы пояснить эти недостатки, рассмотрим для сравнения технологический маршрут изготовления деталей с помощью горячей объемной штамповки. При этом структуры изготавливаемых деталей сравнивать не будем, поскольку это тема отдельной статьи.

Поковки деталей, полученные горячей объемной штамповкой, как правило, имеют существенные напуски и припуски по сравнению с чертежами деталей. Эти напуски и припуски удаляют обработкой штампованной поковки резанием, всегда сопровождающей ее штамповку и позволяющей изготовить детали, имеющие размеры с заданной их точностью, а также заданную шероховатость поверхности деталей.

Напуски и припуски на размеры, заданные чертежом детали, при горячей штамповке поковок деталей предусматривают по следующим причинам. Это невозможность точного дозирования объема отрезаемой от прутка заготовки, необходимость удаления металла, окисляющегося или подвергающегося обезуглероживанию на поверхности заготовки при ее нагреве под штамповку, необходимость иметь технологические уклоны, облегчающие выталкивание штампованной поковки из штампа (поскольку трение на контакте с инструментом при горячей объемной штамповке существенно выше, чем при ХОШ).

В то же время при ХОШ заготовки, максимально приближенной по форме к готовой детали, стремятся напуски и припуски сократить до минимума и, по возможности, вообще отказаться от обработки штампованной заготовки резанием, т.е. штамповать сразу готовую деталь. При этом возникают трудности, не характерные для горячей объемной штамповки.

85

Например, при штамповке детали типа цилиндрического стакана, имеет место проблема обеспечения заданного чертежом детали жесткого требования к соосности полости с внешней поверхностью детали. Для обеспечения такой соосности хорошим техническим решением может быть сопряжение направляющей части пуансона с полостью матрицы по посадке Н7/И6, т.е. без гарантированного зазора. Вариант такой конструкции штампа показан на рис. 1 [1].

Рис. 1. Штамп с направлением пуансона по матрице: 1 - бандажированная матрица; 2 - пуансон; 3 - пуансонодержатель;

4 - гайка крепления пуансонодержателя; 5, 6 - сферическая опора; г - гарантированные зазоры при сопряжении деталей в узле

пуансонодержателя

Напомним, что при обучении конструкторов-машиностроителей формулируют правило, что движущиеся относительно друг друга детали всегда сопрягают между собой по посадке с зазором. При ином сопряжении возможны задиры поверхностей деталей, приводящие к заклиниванию механизмов. Описанная выше посадка направляющей части пуансона в матрице является исключением из этого правила. Цель такого технического решения заключается в практически полном исключении возможности появления несоосности между матрицей и пуансоном, которая может быть вызвана упругим изгибом пуансона. Исключение появления задиров достигается тем, что поверхность пуансона закаливают на твердость НЯС61...63, а поверхность матрицы - на твердость НЯС57...59. Для исключения излишних напряжений в пуансоне, имеющем строгое направление в полости матрицы, пуансон разгружают от изгиба, опирая его верхний торец на сферический подпятник, как показано на рис. 1, при обеспечении показанных там же гарантированных зазоров 2.

86

При конструкции штампа, приведенной на рис. 1, остается нерешенным вопрос снятия штампованной детали с пуансона. Предполагается, что деталь всегда при раскрытии штампа остается в полости матрицы. Однако, даже если деталь остается на пуансоне очень редко, необходимо предусматривать съемник с пуансона. Это связано с тем, что ХОШ применяют в основном в крупносерийном производстве деталей, и при отсутствии в конструкции штампа съемника в случае застревания детали на пуансоне производственный процесс будет останавливаться.

Для обеспечения съема заготовки на направляющей части выдавливающего полость детали пуансона предусматривают две продольные площадки, как это показано на пуансонах, приведенных на рис. 2 рядом с матрицей, в которой производится ХОШ [2]. Если рассмотреть поперечное сечение направляющей части каждого пуансона, то оно представляет собой круг, у которого удалены два симметричных сегмента. При этом расстояние между хордами удаленных сегментов незначительно превышает диаметр стержня рабочей части пуансона.

Отверстие в съемнике детали с пуансона имеет форму, аналогичную поперечному сечению направляющей части пуансона. Верхний торец штампованной цилиндрической заготовки представляет собой полную окружность, без удаленных сегментов. При прохождении направляющей части пуансона через полость съемника во время возвратного хода пресса на часть площади верхнего торца штампованной поковки, равную площади двух сегментов, образовавшихся при удалении с пуансона продольных площадок, действует сила, снимающая штампованную поковку с пуансона.

Рис. 2. Фотография матрицы и пуансонов, сконструированных с обеспечением направления в ее полости

Поскольку при удалении указанных симметричных сегментов поперечное сечение направляющей части пуансона уменьшается, и рабочие напряжения в ней увеличиваются, задают больший диаметр направляющей части пуансона, чем внешний диаметр штампуемого стакана (рис. 3). При этом полость матрицы имеет участки двух диаметров: меньшего для оформления внешней поверхности стакана и большего для направления пуансона по матрице.

На направляющей части пуансона для обратного выдавливания, сопряженной с полостью матрицы по посадке Н7/Ь6, желательно выполнить неглубокие канавки в окружном направлении, имеющие достаточно боль-

шой радиус скругления и полированную поверхность, чтобы не создавать концентрацию напряжений в направляющей части пуансона. Эти канавки имеют аналогию с канавками при рассмотренном ниже сопряжении направляющих колонок и втулок штампа. В эти канавки надо периодически вносить пасту Мо82. Помимо действия вносимой названной пасты, происходит смазывание поверхности направляющей части пуансона излишком мыла, расположенным поверх фосфатного покрытия заготовок и остающимся на направляющей части полости матрицы при проталкивании

поверхностей детали путем направления пуансона по матрице; на схеме слева от осевой линии пуансон - в положении перед началом деформирования заготовки, справа от осевой линии -в конце деформирования заготовки

Описанное выше центрирование и направление пуансонов непосредственно в полости матрицы реализовать на практике удается редко. Это связано с необходимостью иметь для этого прессы с весьма большим ходом их ползунов. На рис. 1 и 3 видно, что до начала формирования полости в заготовке направляющая часть пуансона должна быть значительно погружена в полость матрицы, чтобы выполнить свою функцию. После завершения штамповки для извлечения из штампа деталь должна быть поднята выше верхнего торца матрицы, а нижний торец пуансона должен располагаться выше детали. Таким образом, пуансон должен совершать большой ход. Если штампуется высокая деталь, для обеспечения такой величины хода пуансона может потребоваться применение пресса, имеющего требуемый ход ползуна, но, при этом, в соответствии со своей технической характеристикой, существенное превышение номинальной силы по сравнению с силой, необходимой для штамповки.

В большинстве конструкций штампов для изготовления обратным выдавливанием высоких деталей, имеющих глубокие полости, начальное центрирование пуансона относительно полости матрицы осуществляется путем правильного конструирования и тщательного штампа в целом, направление пуансона в начале его рабочего хода - посадкой между направляющими колонками и втулками штампа (рис. 4, поз. 8).

В штампе, приведенном на рис. 4, соблюдение соосности элементов, установленных на плитах 1 и 10, обеспечивается с помощью направляющих колонок, установленных на одной из этих плит, и направляющих втулок, установленных на противоположной плите.

Заметим, что показанный на рис. 4 штамп применяется для выдавливания заготовок из алюминиевого сплава, оказывающего небольшое сопротивление пластической деформации, поскольку в этой конструкции штампа нижний торец выдавливаемого стакана имеет недостаточно прочную опору о незакаленную плиту 10.

Рис. 4. Конструкция штампа для обратного выдавливания: 1 - верхняя плита; 2 - пуансонодержатель; 3 - формирующий полость стакана пуансон; 4 - съемник с пуансона; 5 6 - шпилька и гайка, ограничивающие подъем матрицы; 7 - центрирующая матрицу подвижная плита; 8 - направляющая колонка; 9 - матрица; 10 - нижняя плита; 11 - набор пружин, способствующих перемещению матрицы при выдавливании

Направляющие втулки перемещаются по направляющим колонкам с посадкой Ш/Иб. Как направляющие колонки, так и втулки изготавливают из стали 20, чтобы они обладали возможностью некоторого упругого изгиба без их разрушения вследствие недостаточного их сопротивления усталости. Внешнюю поверхность колонок и внутреннюю поверхность втулок цементируют на глубину 0,8.. .1,2 мм, чтобы они приобрели способность закаливаться, и закаливают их с использованием ТВЧ на твердость ИЯС 61...63. Для лучшего перемещения при работе штампа в полостях втулок выполняют кольцевые канавки глубиной 1.2 мм и шириной 3.5 мм, в которых собирается смазочный материал, периодически наносимый на поверхность колонок.

Даже при очень точном центрировании пуансона по отношению с полости матрицы, если штампуемый стакан имеет существенную глубину полости, причиной нарушения соосности матрицы и пуансона по мере рабочего хода может явиться упругий изгиб пуансона, выдавливающего по-

лость заготовки. После извлечения пуансона из полости штампованной детали он остается неискривленным, соосным полости матрицы. В то же время в изготовленной детали вблизи дна полости имеет место разностен-ность (рис. 5).

Рис. 5. Увеличениеразностенности изготавливаемого закрытой прошивкой стакана вблизи его дна

Причиной изгиба могут быть неодинаковые условия контактного трения с разных сторон пуансона, вызванные неравномерным расходованием смазочного материала по мере внедрения пуансона в заготовку, а также неравномерная по диаметру структура материала заготовки. Поскольку конструкторские приемы не позволяют решить данную проблему, она решается технологически [3].

Желание при ХОШ обеспечить зеркальное соответствие размеров и шероховатостей поверхностей штампуемой детали размерам и шероховатостям поверхностей штампового инструмента (пуансонов и матриц) требует специфического подхода к назначению размеров на рабочих поверхностях пуансонов и матриц. Поясним это следующим примером. Требуется изготовить холодным выдавливанием из алюминиевого сплава Д1 деталь, показанную на рис. 6. Значения размеров и их допусков для двух деталей, показанных на рис. 6 и заданных таблично, приведены в таблице.

Действуя неправильно при разработке чертежа инструмента для ХОШ заготовки, но традиционно, как при вычерчивании инструмента для горячей штамповки, конструктор матриц для изготовления рассматриваемых деталей, задавая на чертеже диаметры их полостей, укажет номинальные значения, равные соответственно 19 и 35 мм. Этот конструктор знает, что при ХОШ соблюдаются высокие требования к точности инструмента и шероховатости его поверхности. Однако, выполняя чертежи в наиболее распространенной в метрологии системе отверстия, он укажет следующие соответствующие высокой точности размеров допуски: 19Н7 и 35Н7 при высоком квалитете шероховатости поверхности, например, ^0,16. Заметим, что допуски Н7 обозначают отклонения в плюс от номинальных значений диаметров.

Изготовленные в этих матрицах с помощью ХОШ детали не будут соответствовать приведенному на рис. 6 чертежу, где указаны размеры 19Ы2 и 35Ы2, т.е. размеры с допусками в минус от номинальных диамет-

90

ров, как это характерно для охватываемых поверхностей при выполнении рабочих чертежей в традиционной метрологической системе отверстия. Несоответствие чертежу будет составлять сотые доли миллиметра. В то же время на практике удалить отштампованные таким инструментом сотые доли миллиметра значительно труднее, чем удалить напуски и припуски существенно большего размера на поковке, изготовленной горячей штамповкой.

Размеры деталей, чертеж' которых приведен на рис. 6

Б $2 $3 Ь /1 /2 /3

Ь12 +0,05 Н8 Н12 Н8 Ь12 ±0,2 ±0,2 ±0,4

19 16 12,5 5,7 7,5 30 3 2 9

35 30 26,5 18,3 20,2 48 5 4 14

Трудность вызвана необходимостью использования очень высокоточного станка с практически полным отсутствием биения его патрона, очень остро заточенного резца, а также необходимостью создания устройства для фиксации каждой обрабатываемой заготовки в патроне станка с очень высокой точностью. При этом будут потеряны основные преимущества ХОШ по сравнению с горячей объемной штамповкой при сохранении характерных для ХОШ высоких требований к материалу заготовки, необходимости дорогостоящего инструмента и др. трудностей.

Чтобы избежать описанной ситуации, проставляя размеры рабочих поверхностей полостей матриц в традиционной метрологической системе отверстия, рационально поступить следующим образом. Из номинальных значений 19 и 35 вычесть их заданные допуски величиной Ы2 (см. таблицу). После вычитания получится соответственно 18,79 и 34,75. Эти значения следует указать как номинальные величины диаметров полостей матриц. К ним надо поставить допуски величиной Н7, характерные для высокоточных полостей: 18,79+0,021 и 34,75+0,025. Изготовленные в матрицах с такими размерами полостей штампованные детали будут соответствовать их размерам, указанным в таблице. При этом будет соблюдено значительно более жесткое поле допуска на их диаметры.

Почему не рекомендуем назначать более широкие допуски на размеры полости матриц, хотя это позволяют сделать допуски на размеры изготавливаемых деталей? Это связано с необходимостью полировать рабочие поверхности полостей матриц для достижения шероховатости ^0,16. Одновременно с требованием выполнения полирования нормально указать ширину поля допуска Н7 на диаметр полируемой поверхности. При ином соотношении между допуском на размер и указанной шероховатостью обрабатываемой поверхности службы техконтроля и нормоконтроля на машиностроительном предприятии высокого уровня задержат передачу такого чертежа в производство и потребуют его исправления.

То, что допуск ужесточен в сторону наименьшего допускаемого диаметра полости матрицы, позволит при образовании, например, продольной риски на поверхности полости матрицы при ее эксплуатации провести восстановительное полирование полости с целью устранения риски. Из рассмотрения соотношения между диапазонами допусков И12 и И7 следует, что такое дополнительное полирование полости матрицы может быть проведено несколько раз. Детали, изготовленные после каждого очередного полирования полости, будут соответствовать требованиям чертежа деталей, приведенным в таблице.

Размеры с допусками диаметра полости детали ^ (см. рис. 6) равны соответственно 7,5Н8 и 22Н8. Диаметры пуансонов, формирующих указанные полости, определяют следующим образом. К номинальным значениям равным 12,5 и 26,5 мм, добавляют максимальные значения их допуска величиной Н8. Получается, соответственно, 12,527 и 26,533. Эти подсчитанные размеры указывают в качестве диаметров калибрующих поясков пуансонов. К ним проставляют допуски величиной И6, характерные для высокоточных валов: 7,527.0,011 и 26,533-0,013. Полости детали, изготовленные пуансонами с такими размерами, будут соответствовать указанным в таблице размерам, при этом они будут находиться в значительно более узком поле допуска.

То, что допуск ужесточен в сторону наибольшего допускаемого диаметра пуансона, позволит при образовании риски на поверхности его калибрующего пояска провести дополнительное полирование поверхности с целью устранения риски. Из рассмотрения соотношения между диапазонами допусков И6 и Н8 следует, что такое восстановительное полирование поверхности пуансона с соблюдением допуска И6, оформляющего полость детали, имеющей заданный размер ^2Н8, может быть проведено два раза. Детали, изготовленные после каждого из этих восстановительных полирований поверхности, будут соответствовать требованию чертежа, приведенного на рис. 6.

Среди формоизменяющих операций ХОШ важность смазывания заготовки при выдавливании полостей глубоких стаканов наибольшая по сравнению со штамповкой других поверхностей деталей. Выше было показано, что ХОШ таких деталей осложняется соблюдением у них жестко заданной соосности их полости с их внешней поверхностью. Не менее важна проблема смазывания.

В направлении решения указанных двух проблем отрезанная от прутка заготовка подвергается калибровке осадкой в закрытой матрице и ей придется форма, показанная на рис. 7. На верхнем торце заготовки при ее калибровке выполняется наметка, имеющая, как видно в осевом разрезе заготовки, форму усеченного конуса. Форма и размеры наметки точно совпадают с формой торца пуансона, который в дальнейшем будет выполнять операцию закрытой прошивки полости детали. Диаметр большего основания полости наметки совпадает с диаметром калибрующего пояска указанного пуансона. Наметка предназначена, во-первых, для лучшего центрирования пуансона на начальном этапе выполнения операции выдавливания, во-вторых, для некоторого увеличения по сравнению с плоским торцом, который имела бы заготовка без наметки, того покрытого смазочным материалом участка торцевой поверхности заготовки, площадь которого многократно увеличивается при растяжении до площади поверхности изготовленной обратным выдавливанием полости детали.

Рис. 7. Заготовка, калиброванная осадкой в закрытой матрице

В штампах, где не используются активно направленные напряжения контактного трения по матрице для выдавливания деталей из стальных заготовок, устанавливаемых на универсальные прессы, традиционно нижний пуансон опирают о ступень в полости матрицы, как показано на рис. 8.

Рис. 8. Опора нижнего пуансона о матрицу в штампах с жестко закрепленной (неподвижной) матрицей

93

Требование показанной на рисунке опоры нижнего пуансона на ступень в матрице связано с трудностью опоры его при ХОШ стальных заготовок на нижнюю плиту штампа 4. Под этой плитой в столе пресса традиционной конструкции имеется осевое отверстие большого диаметра, и при недостаточном диаметре Б прокладки, на которую опирается инструмент (нижний пуансон или матрица), прокладка деформирует нижнюю плиту штампа. Помимо задания достаточно большой величины диаметра Б прокладки, задают существенную ее толщину, чтобы не допустить влияния упругой деформации прокладки на напряженное состояние опирающегося на нее инструмента. Особенно это важно, если на нижнюю плиту штампа через прокладку 3 опирается не матрица 1, как показано на рис. 4, а непосредственно нижний пуансон 2. Прокладку 3 делают из высоколегированной стали, закаленной на НЯС 57 ... 59.

При применении конструкции штампа с подвижной матрицей (см. рис. 4), в котором показанная на рис. 8 опора пуансона о ступень матрицы отсутствует, ниже в комментарии к рис. 9 приведен несложный расчет для оценки диаметра Б закаленной прокладки между нижней плитой штампа и торцом нижнего пуансона.

Выше в комментарии к рис. 4 уже обращалось внимание, что нижний пуансон в штампе с плавающей матрицей опирается на нижнюю плиту штампа. В штампе такого типа конструкция узла выталкивания штампованной детали имеет вид, показанный на рис. 9. Удельная сила на нижнем пуансоне с диаметром его рабочей части $ достигает 2500 МПа, а допускаемое контактное напряжение на незакаленной нижней плите штампа равно 150.200 МПа. Поэтому диаметр Б, показанной на рис. 9 прокладки, должен быть не менее 4$. При этом прокладка должна иметь достаточно большую толщину, чтобы равномерно распределить давление д на площадь нижней плиты штампа, а также иметь твердость НЯС 61.63, чтобы в нее гарантированно не вдавливался нижний торец опирающегося на нее сверху пуансона.

Рис. 9. Конструкция узла выталкивания штампованной

детали

После завершения штамповки верхняя плита штампа (на рис. 9 не видна), жестко скрепленная с ползуном пресса, поднимается вместе с ползуном. Симметрично расположенные две тяги 3, которые верхними своими концами соединены с верхней плитой штампа, поднимают за коромысло 2 закаленную промежуточную прокладку 1, на которую опирается нижний пуансон. При этом изготовленная деталь верхним торцом нижнего пуансона выталкивается из матрицы.

Показанная на рис. 9 конструкция коромысла выталкивателя изготовлена с применением операции сварки центральной втулки и двух работающих на изгиб при выталкивании детали из матрицы отростков, имеющих высоту h. Эта высота выбрана из конструктивных соображений. В то же время для обеспечения прочности отростков необходимо рассчитать их ширину b, которая на рисунке не показана, поскольку это размер в направлении, перпендикулярном плоскости рисунка. Ширину отростка b рассчитывают следующим образом.

Максимальное напряжение в отростке коромысла выталкивателя определяют по формуле Mmax/Wz, где максимальный момент изгиба Mmax = Рв1 / 2. В знаменателе последней формулы стоит цифра 2, поскольку каждая тяга 3 создает половину силы Рв, необходимой для выталкивания детали из матрицы, величина плеча l показана на рис. 9. Силу Рв принимают равной 0,1 от силы Р, которая создается при ХОШ детали. Осевой момент сопротивления при изгибе Wz определяют по формуле bh2 / 6. Таким образом, b = (0,3Pl) / (h2[o]), где [о] - допускаемое напряжение растяжения в материале тяги 3. Поскольку тяги работают с переменными напряжениями растяжения, их не подвергают закалке. Кроме того, в зависимости от настройки длин каждой из двух тяг сдвоенными гайками, напряженными между собой, как показано на рис. 9, сила выталкивания может между тягами делиться не строго пополам. Поэтому напряжение [о] целесообразно принимать не более 200 МПа.

Подводя некоторый промежуточный итог сформулированных в статье рекомендаций заметим, что при выборе между технологиями горячей и объемной штамповки деталей типа стаканов необходимо сопоставлять технологии не только по величинам КИМ и по силам штамповки. Надо оценивать возможности инженерных служб предприятия разработать рациональные конструкции штампов для ХОШ и возможности инструментального производства изготовить такие штампы.

Список литературы

1. Филимонов Ю.Ф., Позняк Л.А. Штамповка прессованием. М.: Машиностроение, 1964. 188 с.

2. Холодное выдавливание полых цилиндрических деталей / А. А. Головин [и др.] // Кузнечно-штамповочное производство. 1977. №3. С. 20 - 22.

3. Способ изготовления полых цилиндрических деталей: а.с. № 1622070 (СССР). / А.М. Дмитриев [и др.]. Опубл. 23.01.91. Бюл. №3.

95

Дмитриев Александр Михайлович, д-р техн. наук, профессор, чл-корр. РАН, mt-6@yandex. ru, Россия, Москва, МГТУ ««СТАНКИН»,

Коробова Наталья Василевна, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой, mt-6@yandex.ru, Россия, Москва, МГТУ ««СТАНКИН»

DESIGNING DIES FOR COLD EXTRUSION OF GLASSES WITH THE CREATION OF ACTIVELY DIRECTED STRESSES OF CONTACT FRICTION OF THE WORKPIECE

ON THE MATRIX

A.M. Dmitriev, N. V. Korobova

Features of cold extrusion dies for mass production of parts such as glasses from materials that are hard to deform are considered in comparison with hot extrusion. The expediency of complex comparison of these two technologies is shown to take into account the high requirements for cold extrusion dies. Some well-proven elements of stamp designs are listed.

Key words. Details of the type of glasses, materials that are hard to deform, extrusion is cold, the design of reliable stamps.

Dmitriev Alexander Mikhailovich, doctor of technical sciences, professor, mt-6@yandex.ru, Russia, Moscow, MSTU "STANKIN",

Korobova Natalia Vasilevna, doctor of technical sciences, professor, head of chair, mt-6@yandex.ru, Russia, Moscow, MSTU "STANKIN"

УДК 621.73.043

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЙ ТЕПЛОВОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ ПЕРЕХОДОВ ПРОЦЕССОВ ГОРЯЧЕЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ

А.В. Власов, Д.В. Кривенко

Проектирование предварительных переходов является ключевым этапом при разработке технологического процесса горячей объемной штамповки. Известен подход к оптимизации формы предварительных переходов на основе использования эквипотенциальных поверхностей электростатического поля между проводниками в форме начальной заготовки и конечной поковки. Предлагается для тех же целей использовать изотермические поверхности, полученные путем конечно-элементного моделирования в программе QForm стационарного теплового поля сплошной среды между двумя источниками различной температуры, имеющих форму заготовки и поковки. В дальнейшем полученная форма предварительного ручья проверяется прямым моделированием технологического процесса. Приведен пример использования предлагаемого подхода при проектировании технологического процесса штамповки шестерни.

Ключевые слова: горячая объемная штамповка, проектирование предварительных переходов, метод изотермических поверхностей, метод конечных элементов, QForm.

Введение Проектирование предварительных переходов является ключевым аспектом при разработке технологических процессов горячей объемной штамповки. Рациональная форма предварительного ручья

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.