CC BY
45
ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ
УДК. 621.7
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СЪЕМА ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ С ПУАНСОНА ПОСЛЕ ЕЕ РЕДУЦИРОВАНИЯ
В КРУГОВОЙ МАТРИЦЕ
О.Н. Митин, Ю.А. Иванов
В статье приведены результаты по определению силы съема заготовки с пуансона, после ее редуцирования цилиндрическим пуансоном с выступом через гладкую круговую матрицу.
Ключевые слова: съем, математическое моделирование, формирование винтовых рифтов, пуансон, матрица, рифление, редуцирование, напряжение, деформация.
В работах [1, 2], были рассмотрены вопросы по получению цилиндрической заготовки с внутренним рифлением, путем редуцирования цилиндрического стакана с помощью профильного пуансона через круговую матрицу (рис.1). В них было исследовано напряженно-деформированное состояние, возникающее в заготовке в процессе деформирования и силовые режимы необходимые для реализации процесса редуцирования. Однако вопрос съема заготовки с пуансона (рис.2) в данных работах не рассматривался.
В связи с этим, с помощью программного комплекса QForm 2D/3D [3] процесс съема предлагалось смоделировать следующим образом.
Используя внутреннее отверстие в полученном стакане предполагалось, установить полученную заготовку и пуансон на неподвижный цилиндрический упор и с помощью подвижного съемника движущегося сверху в вниз организовать процесс снятия заготовки с пуансона (рис.3).
Однако особенности программного комплекса не позволили реализовать моделирование данного процесса, в виду наличия двух неподвиж-
ных и одного подвижного инструмента.
Поэтому для моделирования процесса съема было предложено использовать на первом переходе ступенчатый пуансон с рифленой верхней частью и цилиндрической нижней частью диаметром несколько меньше внутреннего отверстия в заготовке (рис.4).
Рис.1. Схема процесса редуцирования: 1 - заготовка; 2-пуансон; 3-матрица
2
ил//л
Рис.2. Положение заготовки на пуансоне на конечном этапе
редуцирования
Рис. 3. Схема процесса съема заготовки (1) с пуансона (2), с помощью съемника (3)и цилиндрического упора (4)
Рис. 4. Рифленый пуансон с гладким цилиндрическим выступом
Так как моделирование процесса редуцирования заготовки рифленым пуансоном требует значительных временных затрат, то было предложено заменить его ступенчатым цилиндрическим пуансоном, согласно схеме приведенной на рис. 5.
Рис. 5. Схема процесса редуцирования: 1- ступенчатый пуансон;
2 - заготовка; 3 - матрица
В качестве исходной заготовки была выбрана заготовка из стали 10 (рис.6,а).
Ступенчатый пуансон выполнен из стали 6Х6В3МФС, матрица из стали 9ХС. В процессе редуцирования был использован гидравлический пресс 50МК
Г еометрические размеры инструмента и заготовки представлены на
рис.6.
* ш 6 ±30 |
////
*
О
V///, 1
а
б в Рис.6. Геометрические размеры: а - заготовки; б - матрицы;
в - ступенчатого пуансона
С целью оптимизации временных затрат компьютерного моделирования данного процесса в виду его осесимметричности, был рассмотрен процесс деформирования сектора заготовки с углом в 45 градусов, одна сторона которого совпадала с плоскостью xz, а ось у была перпендикулярна ей (рис. 7).
При моделировании процесса съема заготовки с пуансона с помощью программного комплекса QForm 2D/3D предлагалось, что данные о напряженно-деформированном состоянии заготовки и инструмента остались неизменными.
На рис. 8 показано начальный, промежуточный и окончательный этапы съема изделия с пуансона и соответствующий график изменения силы (рис.9). Отсюда следует, что максимальная сила процесса возникает в начальный момент деформирования и затем резко снижается.
а б
Рис. 7. Этапы формоизменения заготовки в процессе редуцирования: а-начальный; б - конечный; 1- ступенчатый пуансон; 2 - заготовка;
3 - матрица
в
а б
Рис.8. Этапы съема изделия с пуансоны: а - начальный; б - промежуточный; в - конечный
І Т2 - мгт(Ч4Ц4_СЫимм*_]]&.? • Усилив, М
ЯІО-Ї
1 ' Г '
]
■
1 -
V ■
4 1
Перемещение. *.
Рис. 9. Сила процесса съема заготовки с пуансона
Таким образом, можно сделать вывод, что данная схема с использование ступенчатого инструмента позволяет адекватно моделировать процессы редуцирования и съема детали.
Список литературы
1. Митин О.Н. Формирование винтовых рифтов на внутренней поверхности цилиндрического стакана // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ. 2013. Вып. 3. С. 548-553.
2. Митин О.Н., Иванов Ю.А. Напряженно-деформированное состояние материала при редуцировании цилиндрического стакана пуансоном с рифлями // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ. 2013. Вып. 4. С.
3. Биба Н.В., Стебунов С.А. QForm 5.0 - программный инструмент
для повышения эффективности производства в обработке металлов давлением. 2008. 75 с.
Митин Олег Николаевич, канд. техн. наук, начальник отдела, mpf-tula@rambler.ru, Россия, Тула, ОАО «НПО «СПЛАВ»,
Иванов Юрий Анатольевич, зам. генерального директора, mpf-tula@rambler.ru, Россия, Тула, ОАО «НПО «СПЛАВ»
MODELING OF THE PROCESS OF THE REMOVAL OF CYLINDRICAL PREPARATION PUNCH AFTER ITS REDUCTION IN A CIRCULAR MATRIX
O.N. Mitin, Yu.A. Ivanov
The article presents the results of identification force the removal of the blank with a punch, after its reduction cylindrical punch with the tab through a smooth circular matrix.
Keywords: rent, mathematical modeling, forming screw rift, punch, matrix, corrugated, reduction of stress, strain.
Mitin Oleg Nikolaevich, candidate of technical sciencess, head of department, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, JSC «NPO «Splav»,
Ivanov Yuriy Anatolevich, deputy director general, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, JSC «NPO «Splav»
УДК 621.983; 539.974
ВЛИЯНИЕ АНИЗОТРОПИИ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТОНКОЙ ПОЛОСЫ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПРИ ПРАВКЕ
РАСТЯЖЕНИЕМ
К.С. Ремнев
Выявлено влияние анизотропии механических свойств тонкой полосы на устойчивость при правке растяжением с малыми удлинениями.
Ключевые слова: анизотропия, правка, растяжение, напряжение, деформация, устойчивость.
Правка растяжением позволяет получать высокую степень плоскостности тонких широких полос и листов из высокопрочных сталей и специальных сплавов, правка которых другими способами не дает удовлетворительных результатов [1, 2].
