Научное обоснование выбора исследования по вытяжке осесимметричных изделий из плоских квадратных заготовок Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

УДК 621.7.539.3

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ВЫТЯЖКЕ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЛОСКИХ

КВАДРАТНЫХ ЗАГОТОВОК

О.А. Екимова

Представлен анализ выбора исследования процесса вытяжки из плоской квадратной заготовки.

Ключевые слова: холодная листовая штамповка, операция вытяжки, профильные заготовки.

Основной задачей развития машиностроения является вывод его на принципиально новые ресурсосберегающие технологии, обеспечивающие повышение производительности труда, экономию материальных и энергетических ресурсов и охрану окружающей среды. В значительной степени решению этих задач способствует внедрение в промышленность прогрессивных технологий формообразования полых осесимметричных деталей. Наиболее эффективным способом получения таких деталей из листовых заготовок является операция вытяжки - процесс превращения плоской заготовки в полую деталь.

На сегодняшний день в данной области ведущим справочным изданием является справочник по холодной штамповке под редакцией В.П. Романовского [1]. В нем широко освещены вопросы получения цилиндрических деталей из плоских круглых заготовок:

- рассмотрены способы со схемами таких процессов, как: вытяжка с прижимом и без, вытяжка с выворачиванием, комбинированные операции вытяжки, вытяжка с утонением, а также особые способы вытяжки;

- приведены основные технологические расчеты при вытяжке осе-симетричных деталей из плоских круглых заготовок, включающие предельные возможности деформирования на первой и последующих операциях вытяжки.

_Технологии и оборудование обработки металлов давлением_

Есть упоминание способа по применению квадратной заготовки для вытяжки осесимметричных деталей, который был разработан Я. Галинов-ским.

Одним из явных преимуществ использования квадратной заготовки является экономия металла при раскрое. А в условиях крупносерийного и массового производства уменьшение отходов в холодной листовой штамповке имеет весьма существенное значение.

Технологических рекомендаций по проведению операции вытяжки из квадратной заготовки не отражено в справочнике [1]. Ввиду этого представляет большой теоретический и практический интерес рассмотрение процесса формообразования осесимметричных деталей из квадратных заготовок более подробно. Для этого было проведено теоретическое исследование, основанное на методе конечных элементов [2].

Рассматривался процесс вытяжки из квадратной заготовки в радиальную матрицу, в результате которого образуется цилиндрическая деталь с неровным краем - корончатый венец. Корончатый венец представляет собой чередование четырех выступов и четырех впадин (рис. 1).

Рис. 1. Цилиндрическая деталь с корончатым венцом

Для круглой заготовки уже известны предельные коэффициенты вытяжки [1], поэтому были определены предельно допустимые возможности использования квадратной заготовки (рис. 2) [3].

Анализ результатов показал, что степень деформации круглой и квадратной заготовок противоположна:

- при использовании круглой заготовки - чем больше толщина заготовки, тем коэффициент вытяжки меньше (см. рис. 2, кривая 2);

- при использовании квадратной - чем больше толщина заготовки, тем больше коэффициент вытяжки (см. рис. 2, кривая 1).

Из этого следуют как преимущества, так и недостатки. Так, при необходимости получить деталь с коэффициентом вытяжки 0,54 с относительной толщиной заготовки 0,5 за одну операцию предпочтительнее использовать квадратную заготовку. Если стоит задача изготовить деталь за

349

Известия ТулГУ. Технические науки. 2017. Вып. 8. Ч. 2

один переход с коэффициентом вытяжки 0,46 при относительной толщине заготовки 2, не применяя квадратную заготовку, необходимо использовать круглую заготовку.

0.65 0.025 0.6 0.575 0.55 0.525 0.5 0.475

0.45 -|---1-\-\-

0.5 0.75 1 1.25 1.5 175(й/а)100

Рис. 2. Зависимость коэффициентов вытяжки от показателей относительной толщины заготовки: 1- квадратная заготовка; 2 - круглая заготовка

Подводя итог, необходимо отметить следующее: при использовании квадратных заготовок для вытяжки цилиндрических изделий происходит интенсификация процесса сразу в нескольких направлениях:

- экономия металла при раскрое;

- сокращение количества операций вытяжки при определенных исходных требованиях.

При одновременном соблюдении этих улучшений технология вытяжки становится ресурсосберегающей, повышается производительность труда.

Список литературы

1. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение, 1979. 520 с.

2. Бойко (Екимова) О.А., Кухарь В.Д., Вытяжка квадратной заготовки в цилиндрическую матрицу // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2012. Вып.10. С. 267 - 270.

350

_Технологии и оборудование обработки металлов давлением_

3. Екимова О.А., Кухарь В.Д., Технологические параметры при вытяжке цилиндрических деталей без фланца из квадратных заготовок // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2014. Вып. 1. С. 82 - 86.

Екимова Оксана Анатольевна, асп., [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет

SCIENTIFIC SUBSTANTIA TION OF THE SELECTION OF THE STUDY ON THE EXHAUST OF THE AXISYMMETRIC PRODUCTS FROM FLAT

SQUARE STRIPS

O.A. Ekimova

The analysis of the choice of research of the drawing process from a flat square billet is presented.

Key words: cold sheet stamping, drawing operation, profile blanks.

Ekimova Oksana Anatolievna, postgraduete, [email protected], Russia, Tula, Tula State University