Научная статья на тему 'НАПРЯЖЕННОЕ И ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ВЫДАВЛИВАНИИ'

НАПРЯЖЕННОЕ И ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ВЫДАВЛИВАНИИ Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
110
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОМБИНИРОВАННОЕ ВЫДАВЛИВАНИЕ / ИНТЕНСИВНОСТЬ НАПРЯЖЕНИЙ / ИНТЕНСИВНОСТИ ДЕФОРМАЦИЙ / СОСТОЯНИЕ / ОБРАБОТКА ДАВЛЕНИЕМ

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Никишкин Александр Евгеньевич

Проведён анализ интенсивности напряжений и интенсивности деформаций в заготовке при ее комбинированном выдавливании. Исследование проводилось при различных температурных режимах штамповки в программе QForm.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Никишкин Александр Евгеньевич

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

STRESS AND DEFORMED STA TE AT COMBINED EXTRUSION

The analysis of the intensity of stresses and the intensity of deformations in the workpiece during its combined extrusion is carried out. The study was carried out at various temperature conditions of stamping in the QForm program.

Текст научной работы на тему «НАПРЯЖЕННОЕ И ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ВЫДАВЛИВАНИИ»

УДК 621.73.01

НАПРЯЖЕННОЕ И ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ВЫДАВЛИВАНИИ

А.Е. Никишкин

Проведён анализ интенсивности напряжений и интенсивности деформаций в заготовке при ее комбинированном выдавливании. Исследование проводилось при различных температурных режимах штамповки в программе QForm.

Ключевые слова: комбинированное выдавливание, интенсивность напряжений, интенсивности деформаций, состояние, обработка давлением.

Одними из основных параметров характеризующими процессы, происходящие при обработке металлов давлением, являются напряжения и деформации в заготовке. Как правило, изучение процессов связано с анализом интенсивностей напряжений, средних напряжений и интенсивности деформаций [1 - 6]. Такие характеристики можно получить только с помощью различных методов математического анализа, например, МКЭ, реализуемого в программе рБогш. Именно с помощью рБогш далее будет проводиться анализ процесса комбинированного выдавливания цилиндрической заготовки (рис. 1, а), которая выполнена из стали 22К и продеформирована в экспериментальном штампе (рис. 1, б).

Заготовкой является цилиндр, установленный в полость матрицы для выдавливания. На пуансоне и матрице имеются скругления граней с радиусом 3 мм. Диаметр полости матрицы совпадает с диаметром цилиндрической заготовки и составляет 40 мм.

а б

Рис. 1. Комбинированное выдавливание: а - деталь; б - инструмент с заготовкой

Были получены величины и характер распределения средних напряжений (рис. 2) и интенсивности напряжений (рис. 3).

а б в

Рис. 2. Средние напряжения в заготовке 558

Технологии и оборудование обработки металлов давлением

а б в

Рис. 3. Интенсивность напряжений в заготовке

Наибольшие зарегистрированные значения положительных средних напряжений и интенсивностей напряжений были занесены в сводный график, который продемонстрирован на рис. 4.

Среднее напряжение Ш Интенсивность напряжений

800

Температура Рис. 4. К оценке величины напряжений

Максимальная величина средних напряжений, а именно растягивающих значительно снижается с увеличением температуры комбинированного выдавливания более чем на 80%. В стенке полуфабриката преобладают растягивающие напряжения, а в области перехода от стенки в нижнюю часть - сжимающие.

Значение интенсивности напряжений также существенно снижается при формоизменении с нагревом. При этом область с наибольшими значениями данного параметра приходится на переходе от нижней части полуфабриката в стенку при штамповке с нагревом, если деформирование проходит при нормальных условиях, в таком случае область перемещается в стенку и в нижнюю часть.

Помимо напряженного состояния было получено распределение интенсивности деформация (рис. 5) для каждого из температурных режимов выдавливания.

а б в

Рис. 5. Интенсивность деформаций в заготовке

Характер изменения интенсивности деформаций имеет сопоставимый вид, как и их значения во всех рассматриваемых случаях, так как в данном случае изменение температуры заготовки не оказывает значительно влияния на данный параметр, несмотря на то, что изменяется, хоть и не существенно, направление течения материала.

В итоге, нагрев заготовки перед штамповкой оказывает значительное влияние на характер напряженного состояния, на величины интенсивности напряжений, и на средние напряжения, при этом значительного влияния на деформированное состояние данный параметр не оказывает.

Список литературы

1. Яковлев С.С., Подтягин В.Э., Никишкин А.Е. Исследование напряжений в инструменте при горячей объемной штамповки трубных заготовок с фланцем // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 186-188.

2. Гололобова Л.Е., Чупеткин И.В., Чижов И.А. Оценка напряженного состояния при одновременной реализации осадки и обратного выдавливания // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 138141.

3. Никишкин А.Е. Анализ характера поведения материала при холодном обратном выдавливании // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 6. С. 340-342.

4. Ло Синь, Евсюков С.А., Юй Чжунци. Исследования процесса вытяжки в коническую матрицу // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 9. С. 513-520.

5. Кухарь В.Д., Пасько А.Н., Бегов П.Ю. Математическое моделирование процесса изготовления волноводных труб методом обратного выдавливания // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. No14, 2013.

6. Яковлев С.С., Платонов В.И., Черняев А.В. Математическое моделирование операции изотермического обратного выдавливания анизотропных трубных заготовок // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. Вып. 1. С. 75-84.

Никишкин Александр Евгеньевич, магистрант, mpf-tula@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

STRESS AND DEFORMED STATE AT COMBINED EXTRUSION

A.E. Nikishkin

The analysis of the intensity of stresses and the intensity of deformations in the work-piece during its combined extrusion is carried out. The study was carried out at various temperature conditions of stamping in the QForm program.

Key words: combined extrusion, stress intensity, strain intensity, condition, pressure treatment.

Nikishkin Alexandr Evgenevich, undergraduate, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.