CC BY
7
Известия ТулГУ. Технические науки. 2020. Вып. 12 УДК 621.77; 621.7.043
СИЛОВЫЕ РЕЖИМЫ ГОРЯЧЕЙ ПРОШИВКИ ТРОИЙНИКОВ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА
А. А. Пасынков, Н.С. Мальцева
В статье представлены результаты исследований получения отверстий в тройниках из титанового сплава прошивкой в ортогональных направлениях. Исследования выполнены посредством моделирования в программе DEFORM. Установлено влияние степени деформации на силу прошивки.
Ключевые слова: горячее деформирование, прошивка, сила, исследование.
Принципы изготовления металлических тройников с отверстиями сводятся к механической обработке либо формоизменению. В статье рассмотрена операция, позволяющая получить отверстия в тройниках в ортогональных направлениях одновременно. Схема операции изображена на рис. 1. Исследования выполнены посредством моделирования в программе DEFORM. Материал изделий - титановый сплав ВТ6. Предполагалось, что прошивка реализуется при температуре 900 °С. Полуфабрикатом под прошивку являлся тройник без отверстий. Скорость перемещения нажимных инструментов принималась равной 3 мм/мин. Реологическая модель заготовки - упруго-пластическая. Диаметр входного отверстия Dq = 40 мм. Диаметр выходного отверстия Dj = 30, 35,40 мм. Диаметры пуансонов D2 = 28, 32, 35 мм; D3 = 24,28,32 мм.
D,
**
Рис. 1. Схема прошивки
Установлено влияние величин степени деформаций (d = £3 /£1) на силы на горизонтальных и вертикальном давящих элементах штампов. На рис. 2-4 представлены результаты исследований для разных значений относительного диаметра горизонтальных давящих элементов.
Установлено, что рост относительной величины диаметра верхнего отростка с 0,7 до 0,9 приводит к росту сил на горизонтальных инструментах на 15 % и к росту на 50 % для вертикального инструмента при относительном диаметре нижнего отростка 0,7. При относительном диаметре нижнего отростка 0,8 рост относительной величины диаметра верхнего отростка с 0,7 до 0,9 приводит к росту сил на горизонтальных инструментах на 40 % и к росту на 35 % для вертикального инструмента.
544
Технологии и оборудование обработки металлов давлением
РЛ
120000
80000
40000
К
Чх2
0,7 0,75 0,8 0,85 (Ц
Рис. 2. График зависимости Р, Н от относительного диаметра вертикального
инструмента (ё = ^ / = 0,7 )
120000
80 000
40000
0,7
0,75
0,8
0,85
й
Рис. 3. График зависимости Р, Н от относительного диаметра вертикального
инструмента (ё = £>2 / £>о = 0,8)
Р.н
200000
юоооо
2Х
Ч1
0,7
0,75
0,8
0,85
й
Рис. 4. График зависимости Р, Н от относительного диаметра вертикального
инструмента (ё = £>2 / £>о = 0,9)
При относительном диаметре нижнего отростка 0,9 рост относительной величины диаметра верхнего отростка с 0,7 до 0,9 приводит к росту сил на горизонтальных инструментах на 70 % и к росту на 35 % для вертикального инструмента. Кроме того, выявлено, что силы деформирования на вертикальном пуансоне при меньших значениях относительном диаметре нижнего отростка больше на 10 % чем на горизонтальных пуансонах. С ростом относительного диаметра нижнего отростка деформирования на вертикальном пуансоне становятся меньше чем на горизонтальных пуансонах.
Известия ТулГУ. Технические науки. 2020. Вып. 12
Работа выполнена в рамках гранта ректора ТулГУ.
Список литературы
1. Чудин В.Н., Пасынков А.А. Нестационарные процессы изотермической штамповки // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. 2018. №6. С. 23-28.
2. Яковлев С.П., Чудин В.Н., Яковлев С.С., Соболев Я.А. Изотермическое деформирование высокопрочных анизотропных материалов. М.: Машиностроение, 2003. 427 с.
3. Теория обработки металлов давлением: учебник для вузов / В. А. Голенков, С.П. Яковлев, С. А. Головин, С.С. Яковлев, В.Д. Кухарь / Под ред. В. А. Голенкова, С.П. Яковлева. М.: Машиностроение, 2009. 442 с.
4. Чудин В. Н., Пасынков А.А. Верхнеграничные оценки давления при плоском нестационарном деформировании // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. Вып. 3. С. 56-63.
Пасынков Андрей Александрович, канд. техн. наук, доцент, mpf-tula@rambler. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Мальцева Анталья Сергеевна, студент, sulee@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
EVALUATION OF THE INFLUENCE OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS ON THE STRESSES IN THE PART DURING ORTHOGONAL EXTRUSION
A.A. Pasynkov, N.S. Maltseva
The article presents the results of studies of the stress state of products during orthogonal hot deformation of titanium billets. Research is based on finite element modeling.
Key words: hot deformation, orthogonal to the squeezing, pressure, study.
Pasynkov Andrey Alexandrovich, candidate of technical sciences, docent, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Maltseva Antalya Sergeevna, student, sulee@,mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
