CC BY
14
РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА КОМБИНИРОВАННОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ ПОКОВКИ В ПРОГРАММЕ QFORM
Телегин Игорь Викторович, к.т.н., доцент
(e-mail: igor.v.telegin@gmail.com) Телегин Виктор Валериевич, к.т.н., доцент (e-mail: vv.telegin@yandex.ru) Липецкий государственный технический университет, г.Липецк, Россия
Статья посвящена вопросам разработки технологических процессов горячей объёмной штамповки для изготовления не симметричных поковок в программе QForm-2D/3D на основе созданных в среде Autodesk Inventor 3D-моделей гравюр штампов. Предполагается, что окончательная форма поковки формируется в несколько этапов.
Ключевые слова: горячая объёмная штамповка, поковка, жёсткость, штамповая вставка, технологический переход.
Горячая объёмная штамповка (ГОШ) - один из самых распространённых способов формирования заготовок деталей (поковок), предназначенных для дальнейшей механической обработки [1-3]. Для осуществления операций ГОШ поковок массой до -250 кг в настоящее время используют кривошипные горячештамповочные пресса (КГШП) [4-5]. Современные методы разработки технологий ГОШ базируются на использовании систем компьютерного моделирования, к числу которых относятся QForm-2D/3D [6], DEFORM-3D, RAPID-2DNT [7] и ряд других, а также программ для разработки 3D (для симметричных поковок - 2D) моделей. Авторы данной работы для этих целей используют программные продукты фирмы Autodesk. Для 2Б-моделей AutoCAD, ЗБ-моделей Inventor (или AutoCAD).
а б в г
Рис. 1. Технологические переходы штамповки изделия: а - заготовка, б - осадка (в шар), в - предварительная штамповка, г - окончательная штамповка
В предлагаемой работе рассматривается технология горячей объёмной штамповки поковок методом комбинированного выдавливания и её исследование в программе QForm 2Б/3Б. Технологические переходы, известной
в настоящее время технологии ГОШ на КГШП не осесимметричных поковок с фасонной головкой показаны на рис. 1.
ЭБ-модели инструмента (штамповых вставок), предназначенных для формирования полуфабрикатов поковки, разработанные в Autodesk Inventor, приведены на рис.2.
■ ■ J I¡¡
а б в
Рис. 2. Штамповые вставки: а — осадка (в шар), б - предварительная штамповка, в - окончательная штамповка
ЭБ-моделирование достаточно трудоёмкий процесс, требующий больших компьютерных ресурсов и времени расчёта. В некоторой степени можно снизить время расчётов, если исходными данными для моделирования принять не всё поковку целиком, а её половину или четверть. При этом предполагается, что в симметричных частях поковки процессы пластического деформирования металла идентичны. На рис. Э и 4 представлены результаты моделирования осадки цилиндрической заготовки в шар (рис. 1а, б и 2а), полученные путём ЭБ-моделирования целой заготовки, её четверти (QFORM 3D) и 20-моделирования (QFORM 2D).
а б в
Рис. 3. Результаты моделирования осадки в шар цилиндрической
заготовки:
ЗБ-моделирование целой заготовки (а) и четверти заготовки (б),
2Б-моделирование (в)
Результаты 2Б-моделирования и ЗБ-моделирования поковки оказались близки. С учётом сказанного, исследования технологии ГОШ штамповки на 1-ом переходе (рис. 16) будем считать осесимметричным, а операции предварительной и окончательной штамповки (рис. 1в и 1г) - трёхмерным с двумя плоскостями симметрии.
На рис. 4. приведены результаты исследования деформации при пластическом формоизменении металла поковки в окончательном ручье.
Нагрузка [МН]
Расстояние [мм]
Рис. 4. Результаты расчёта технологической силы: ЗБ-моделирование целой заготовки (1) и четверти заготовки (2), 2Б-моделирование (3)
Рис. 4. Результаты исследования деформация поковки при штамповке её в окончательном ручье
Достоверность полученных в программе QForm-2D/3D результатов определяется множеством факторов, основные из которых достоверность сведений о материале поковки, температурных режимах штамповки, смаз-
ке и качестве исходных 3D-моделей технологических переходов. В данной работе авторы для построения технологических переходов использовали программу Autodesk Inventor [8-12]. Предполагалось, что штамповка исследуемой поковки выполнялась на кривошипном прессе [4, 12]. Для определения других данных использовалась база данных QForm.
Список литературы
1. Володин И.М. Моделирование процессов горячей объёмной штамповки: Монография / И.М. Володин. - М.: Машиностроение - 1, 200б. - 253 с.
2. Телегин И.В. Автоматизация проектирования ресурсосберегающих технологических процессов горячей объёмной штамповки круглых в плане поковок / И.В. Телегин, И.М. Володин // В сборнике: Инновации, качество и сервис в технике и технологиях Сборник научных трудов б-ой Международной научно-практической конференции. Горохов А. А. (отв. ред.). 201б. С. 294-29V.
3. Мельник Д.С. Формообразование физической модели поковки в открытом штампе / Д. С. Мельник, И. В. Телегин // В книге: Машиностроение. Тенденции развития современной науки. Материалы научной конференции студентов и аспирантов Липецкого государственного технического университета. 2018. С. 18б-189.
4. Telegin I.V. The mathematical modeling for assessing the effectiveness of hot forging extruded round in plan forgings on crank presses / I.V. Telegin, I.M. Volodin, P.I. Zolotukhin // International Journal of Engineering and Technology(UAE). 2018. Т. V. № 2. С. 30-34.
5. Телегин И.В. Компьютерное моделирование динамических процессов в кривошипном горячештамповочном прессе / И.В. Телегин // Фундаментальные исследования. 2013. № 10-15. С. 3414-3418.
6. Полищук, Е.Г. Система расчета пластического деформирования «Рапид» [Текст] / Е.Г. Полищук, Д.С. Жиров, Р.А. Вайсбурд // Кузнечно-штамповочное производство.-199V.-№ 8.- С. 1б-18.
V. Биба Н.В. Q-Form - программа, созданная для технологов [Текст] / Н.В. Биба, С. А. Стебунов // КШП.ОМД. -2004. - №9.-С.38-41.
8. Telegin V.V. 3D-forming and Autodesk AutoCAD at the initial stage of engineering training of specialists in technical areas / V.V.Telegin, I.V. Telegin, A.S. Stepanov // International Journal of Engineering and Technology(UAE). 2018. Т. V. № 3. С. 1-3.
9. Телегин В.В. 3D-моделирование как один из базовых элементов профессиональной подготовки специалистов машиностроительных предприятий / В.В. Телегин, И.В. Телегин // Вестник Липецкого государственного технического университета. 2018. № 2 (3б). С. 44-49.
10. Паршинцев А. А. Разработка 3D-модели ведомого вала редуктора / А. А. Пар-шинцев, В. В. Телегин // В книге: Машиностроение. Тенденции развития современной науки. Материалы научной конференции студентов и аспирантов Липецкого государственного технического университета. 2018. С. 1VV-180.
11. Усов Н. Д. Создание наружной ходовой резьбы в Autodesk Inventor / H. Д. Усов, В.В. Телегин // В книге: В книге: Машиностроение. Тенденции развития современной науки. Материалы научной конференции студентов и аспирантов Липецкого государственного технического университета. 2018. С. 180-183.
12. Telegin V.V. Solid modeling and dynamic analysis of mechanisms of press-forging machines / V.V. Telegin, A.M. Kozlov, V.I.Sakalo // В сборнике: Procedia Engineering Сер. "International Conference on Industrial Engineering, ICIE 201V" 201V. С. 1258-12б3.
Telegin Igor Viktorovich,
Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor (e-mail: igor.v.telegin@gmail.com)
Telegin Viktor Valerievich,
Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor
(e-mail: vv.telegin@yandex.ru)
Lipetsk state technical University, Lipetsk, Russia
DEVELOPMENT OF THE PROCESS OF COMBINED EXTRACTION OF FORGING IN THE QFORM PROGRAM
Abstract. The article is devoted to the development of hot forming processes for the manufacture of non-symmetrical forgings in the QForm-2D/3D program based on 3D models of stamp created in Autodesk Inventor. It is assumed that the final form of forging is formed in several stages.
Keywords: hot die forging, forging, stiffness, die insert, technological transition.
ВЛИЯНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПОДАЧИ РАБОЧЕГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ СВАРКЕ ТРЕНИЕМ С ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
СПЛАВА 1565ч Феофанов Александр Николаевич, д.т.н., профессор (e-mail: feofanov.fan1@yandex.ru) ФГБОУ ВО «СТАНКИН», Россия, Москва Овчинников Виктор Васильевич, д.т.н., профессор (e-mail: vikov1956@mail.ru) Губин Антон Михайлович, аспирант (e-mail: goobin a@yahoo.com) Московский политехнический университет, Россия, Москва
В данной статье показаны результаты применения технологии сварки трением с перемешиванием для соединения прокатанных пластин термически неупрочняемого алюминиево-магниевого сплава. Процесс сварки был реализован с использованием нескольких технологических режимов. Путем анализа образцов сварного шва соответствующих режимам были выявлены особенности, учитывая которые при выборе технологических параметров можно получить оптимальные свойства. Изучение структуры ядра шва позволило выявить её характерное слоистое строение в макрообъеме металла, состоящее из рекристаллизованных зерен, разделенных большеугловыми границами. Эта структура не зависит от исходного состояния и толщины свариваемых листов, что свидетельствует о самоорганизации микроструктуры в зоне ядра, формирование которой определяется такими факторами как температура и пластическая деформация. Экспериментально установлено, что при нарушении температурно-временных параметров на границе сварного шва и основного металла локализуются дефекты в виде несплошностей, образование которых вызвано несовместностью деформации металла шва и прилегающего к нему основного материала. Эффективное сечение сварного соединения снижается в результате влияния выявленных дефектов, что показано в при анализе микроструктуры
