CC BY
7
4. Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. М.: Металлургия, 1984. 144 с.
Панфилов Геннадий Васильевич, д-р техн. наук, профессор, tulpan.2000@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Черняев Алексей Владимирович, д-р техн. наук, профессор, mpf-tula@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
До Ань Ту, аспирант, doanhtu1991.ru@,gmail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
MODELING OF THE STAMPING THE COIL SHAPE PARTS ON THE MANDREL
G.V. Panfilov, A.V. Chernyaev, A.T. Do
A technological scheme for stamping axisymmetric parts of a coil shape on a mandrel is proposed. Studies of the influence of the geometric parameters of the tool, the degree of deformation and friction conditions on the contact surfaces on the stamping force, stressstrain state and damageability of the workpiece material have been carried out. Recommendations for assigning the number of required stamping operations are given.
Key words: coil shape parts, cold die forging, extrusion, force, material damageabil-
ity.
Panfilov Gennady Vasilyevich, doctor of technical science, professor, tul-pan.2000@yandex.ru, Russia, Tula, Tula StateUuniversity,
Chernyaev Aleksey Vladimirovich, doctor of technical sciences, docent, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Do An Htu, postgraduate, doanhtu1991.ru@,gmail.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.7.043 DOI: 10.24412/2071-6168-2021-5-143-146
НАПРЯЖЕННОЕ И ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ ШТАМПОВКЕ
ВТУЛКИ С ГЛУХИМ ОТВЕРСТИЕМ
В.Э. Подтягин
Исследовалось напряженное и деформированное состояние в детали при штамповке втулки с глухим цилиндрическим отверстием. Приводятся также результаты исследования параметра повреждаемости детали.
Ключевые слова: напряжения, объемная штамповка, осевая симметрия, температура, напряжение, повреждаемость.
Детали типа «Втулка» относятся к осесимметричным деталям, при этом они могут быть любой длины, и иметь отверстия, как сквозные, так и глухие. Одним из наиболее целесообразных способов получения подобных деталей в серийном производстве является объемная штамповка [1-5]. Формоизменение может осуществляться при различных температурах, которая может быть холодная, горячая, полухолодная, полугорячая.
Известия ТулГУ. Технические науки. 2021. Вып. 5
От температуры зависит процесс штамповки в целом, в этой связи был проведен анализ влияния температуры обработки на напряженное и деформированное состояние. Анализ проводился с использованием QForm.
Моделирование проводилось при нескольких температурах: 20, 300 и 600 градусов Цельсия. Осуществлялось формоизменение изотропной жесткопластической заготовки по схеме (рис. 1), и определялись напряжения (рис. 2), деформации (рис. 4) и температуры в заготовках (рис. 3).
Рис. 1. Схема операции
а б в
Рис. 2. Напряженное состояние в заготовке
Во время холодной штамповки максимально зарегистрированная интенсивность напряжений значительно выше, чем при штамповке нагретой заготовки, так максимальная величина для холодной штамповки составляет 653 МПа, а в подогретом состоянии - от 400 до 450, что отличается более чем на 40%.
Масс. 5И Мин. 300
М«(. (¿9
Мн-1. юс
а
б
в
Рис. 3. Распределение температуры в заготовке
При холодной штамповке в результате формоизменения температура в заготовке поднимается до 622°С в отдельных зонах, а при штамповке, подогретой до 600°С, после формообразования поднялась до 830°С.
144
Макс. 46 Мим. О
б
Рис. 4. Деформации в заготовке
Деформации в заготовке распределены схожим образом, в независимости от температуры заготовки, однако при этом величина максимальной интенсивности деформаций отличается для разных температурных режимов, так для холодной штамповки рассматриваемая величина составляет 46, а для нагретой до 600°С - 39, что на 15% ниже.
Таким образом, было установлено, что наиболее предпочтительной для формоизменения является температура заготовки равная 600°С исходя из полученных данных о величинах интенсивности напряжений и деформаций.
Список литературы
1. Пасынков А.А., Гурова О.Ю. Анализ напряженно-деформированного состояния при изотермическом обратном выдавливании прутковых заготовок // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 2. С. 382387.
2. Яковлев С.С., Подтягин В.Э., Никишкин А.Е. Износ инструмента и критерий разрушения материала при объемной штамповке // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 141-143.
3. Жерносек В.Н. Анализ формы полуфабриката и технологической силы при обратном выдавливании // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 8. С. 3-6.
4. Яковлев С.С., Чижов И.А., Павлушин В.О. Напряженно-деформированное состояние при изготовлении трубных заготовок с фланцем // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 7. С. 172-177.
5. Пасынков А.А., Гололобова Л.Е. Исследование силовых и деформационных параметров при боковом выдавливании // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 2. С. 370-375.
Подтягин Валентин Эдуардович, магистрант, mpf-tula@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
STRESS AND DEFORMED STATE WHEN FORMING BLIND HOLE BUSHING
а
в
V.E. Podtyagin
The stressed and deformed state in the part was investigated during stamping of a sleeve with a blind cylindrical hole. The results of the study of the damageability parameter of the part are also given.
Key words: stresses, die forging, axial symmetry, temperature, stress, damageability.
Podtyagin Valentin Eduardovich, student, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University
