CC BY
6
SECONDARY MODEL FOR CONTROLLING THE MOVEMENT OF THE EDGE OF A ROUND BILLET WHEN DRAWING IN A MATRIX WITH A PROFILE ENTRANCE
SECTION
S. N. Larin, N. A. Samsonov, V. I. Platonov
The results of computer simulation of the hood in a matrix with a different shape of the profile of the entrance part with the subsequent application of the method of planning a multi-factor experiment are presented. The numerical values and quantitative dependences of the height of the festoons on the difference of the radius of rounding AR=1...3, the drawing coefficients m=0.44...0.59, the gap values z=1...2 between the punch and the matrix are determined.
Key words: hood, festoons, hood coefficient, modeling.
Larin Sergey Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Platonov Valeriy Ivanovich, candidate of technical sciences, docent, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Nikita Alekseevich Samsonov, postgraduate, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula state University
УДК 621.77; 621.7.043
ВЛИЯНИЕ СКОРОСТЕЙ ДЕФОРМИРОВАНИЯ НА СИЛУ ПРИ ПРОШИВКЕ ТРОЙНИКОВ
И.С. Хрычев, А.В. Харченко
Рассмотрено влияния скоростей деформирования при ортогональной прошивке отверстий в тройниках на силы и возможности управления истечением металла в разных направлениях. Приводятся результаты теоретических исследований в виде установленных зависимостей влияния скоростей на данные параметры.
Ключевые слова: прошивка отверстий, горячее деформирование, силы, скорости деформирования.
При формировании отверстий в полуфабрикатах, представляющих собой сплошные тройники, в горячих условиях изменение скоростей деформирования оказывает сильное влияние на величины сил. Уменьшение скоростей деформирования позволяет добиться больших степеней деформаций. При одинаковых значениях степеней деформаций на трех отростках истечение металла во всех направлениях равномерное. Однако при увеличении степеней деформаций в одном направлении (увеличение диаметра прошиваемого отверстия) и уменьшение в другом может привести к значительной неравномерности истечения металла. Поэтому актуально выполнение исследований, направленных на установление влияния скоростей деформирования на каждом из деформирующих пуансонов на величину интенсивности истечения металла и силы деформирования [1-4].
Величин степени деформирования при истечении в горизонтальном и верти-
кальном направлениях оценивалась редукциями г\
'Я - Рр р2
и
г2 =
Р2 - Рз2 '2
соот-
ветственно. Принималось, что прошивка отверстий производилась в тройниках из сплава ВТ6. Температура материала полуфабриката 900°С. Деформирование осуществлялось при постоянной температуре. Размеры отростков исходной заготовки: ' = 40 мм; '2 = 30...40 мм. Размеры деформирующих пуансонов: Рр = 24...35 мм;
Р3 = 24...35 мм.
Принималось, что скорости перемещения пуансонов в горизонтальном и вертикальном направлениях одинаковы, но они варьировались в диапазоне 0,05.. .10 мм/сек. На рис. 1 дана схема процесса прошивки.
А
Ш
А
А
Рис. 1 Схема горячей прошивки
В работе исследовано влияние скоростей перемещения давящих пуансонов на силы деформирования. Расчеты выполнялись для скоростей V = 0,05, 1, 3, 7, 10 мм/сек. На рис. 2 дана зависимость изменения сил при скорости V = 10 мм/сек для разных значений г.
Р,Н
600000 400000 200000 0
0,25 0.35 0.45 0.55 Г]
Рис. 2. Графики зависимости Р, Н от Г1:
1 - г2 = 0,25 ; 2 - г2 = 0,36 ; 3 - г2 = 0,51; 4 - г2 = 0,65
Для данной скорости деформирования с ростом г силы снижаются в 2,9.3,2 раза в среднем для каждого из значений г2 . Рост значений г2 приводит к росту сил на 13.16 %.
1 2 ^ И
На рис. 3 показана зависимость изменения сил формоизменения от скоростей перемещения давящих пуансонов для разных величин редукции в горизонтальном направлении.
Р, Н
600000
400000
200000
1ч 2 3 4
—
■— --"
012345678 V, ММ/СеК
Рис. 3. Графики зависимости Р, Н от V, мм/сек: 1 - г1 = 0,25; 2 — г2 = 0,36; 3 —г3 = 0,51; 4 - г4 = 0,65
Рост скоростей перемещения давящих пуансонов приводит к увеличению сил при г = 0,25 3,6 раза; для редукций Г2 = 0,36 в 3,62 раза; для редукций Г3 = 0,51 в 3,63 раза; для редукций Г4 = 0,65 в 3,66 раза.
Установлено влияние сочетания редукций в вертикальном и горизонтальном направлениях на силы деформировании. На рис. 4 показаны полученные графики зависимости изменения силы операции Р при скорости деформирования V = 10 мм/сек.
Р,Н
2 /
Р,Н
600000
400000
200000
1
/2
0,25 0,35 0,45 0,55
Р. Н
0,25 0,35 0,45 0,55 1
б
600000
400000
200000
1
/2
0,25
0,35
0.45
0,55
Рис. 4. Графики зависимости Р от Г1: а— Г2 = 0,25; б — Г2 = 0,35; в - п = 0,5; 1 — горизонтальный пуансон; 2 — вертикальный пуансон
Установлено, что при г\/Г2 = 0,65/0,25 = 2,6 разница сил на вертикальном и горизонтальных пуансонах достигает отношения 1,64. При г / Г2 = 0,25/0,35 = 0,7 отношение сил на вертикальном и горизонтальных пуансонах составляет 0,75, а при Г1 / Г2 = 0,65/0,35 = 1,85 разница сил на вертикальном и горизонтальных пуансонах до-
82
а
в
стигает отношения 1,68. При г\/ = 0,25/0,5 = 0,5 разница сил на вертикальном и горизонтальных пуансонах будет составлять 0,6, а при величине отношения 71 / 72 = 0,65/0,5 = 1,3 она составит 1,33.
Н рис. 5 представлены полученные зависимости изменения разницы в скоростях на вертикальном и горизонтальных пуансонах от скорости деформирования V. А ....................А
1,5
0,5
V' 2~ 2,6
'V г2 =1
V =1,8
\ 1 'г2 =о, 7
0 1 2 3 4 5 6 7 8 V,мм!мин °'5о 1 2 3 4 5 6 7 8 V,мм!мин
б
0 1 2 3 4 5 6 7 S У,мм!мин
Рис. 5. Графики зависимости А от V, мм/сек: а- Г2 = 0,25; б -= 0,35; в - = 0,5
а
в
Увеличение скоростей деформирования, как следует из рис. 5 приводит к росту разницы скоростей для вертикального и горизонтальных пуансонов на 70 % при меньших степенях деформации и на 30 % при больших степенях деформации.
Таким образом обеспечение условий деформирования при меньших скоростях перемещения пуансонов приводит к снижению сил при прошивке более чем в 3 раза и заметно снижает разницу в силах на вертикальном и горизонтальных пуансонах при формообразовании с разными значениями степеней деформации на выходе из очага деформации.
Работа выполнена в рамках гранта НШ-2601.2020.8.
Список литературы
1. Пасынков А.А., Борискин О.И., Ларин С.Н. Теоретические исследования операции изотермической раздачи труб из труднодеформируемых цветных сплавов в условиях кратковременной ползучести // Цветные металлы. 2018. №2. С. 74-78.
2. Черняев А.В., Чарин А.В., Гладков В.А. Исследование силовых режимов радиального выдавливания внутренних утолщений на трубных заготовках // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. № 10. С. 440-445.
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. Пасынков А.А., Ларин С.Н., Исаева А.Н. Теоретическое обоснование схемы обратного изотермического выдавливания трубной заготовки с активным трением и вытяжкой ее краевой части // Заготовительные производства в машиностроении. 2020. №10. С. 462-465.
Хрычев Иван Сергеевич, студент, sulee@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Харченко Антон Витальевич, студент, sulee@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
INFLUENCE OF DEFORMATION RATES ON THE FLOW INTENSITY OF METALS AND
THE FORCE WHEN WASHING THE TEE
I.S. Khrychev, A.V. Kharchenko
The influence of strain rates during orthogonal piercing of holes in tees on the forces and possibilities of controlling the outflow of metal in different directions is considered. The results of theoretical studies are presented in the form of established dependences of the influence of speeds on these parameters.
Key words: hole piercing, hot deformation, forces, deformation rates.
Khrychev Ivan Sergeevich, student, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Kharchenko Anton Vitalievich, student, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.7.043 DOI: 10.24412/2071-6168-2021-5-84-88
АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ОПЕРАЦИИ ХОЛОДНОЙ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ
Я.А. Вилимок
Рассматривается влияние геометрических параметров инструмента, а также коэффициента трения на силовые характеристики операции холодной сварки давлением.
Ключевые слова: сварка давлением, геометрические параметры, напряжения, коэффициент трения, радиус скругления.
Для изготовления электрических проводов, кабелей и шин обычно используются алюминиевые и медные сплавы вследствие их высокой электропроводности, низкой окисляемости, а также более предпочтительных механических и пластических свойств.
При эксплуатации алюминиевых проводников (в сравнении с остальными сплавами) проще заменять поврежденные участки, благодаря наличию возможности использовать холодную сварку давлением.
Определяющим фактором в образовании соединения при холодной сварке давлением является интенсивная пластическая деформация [2]. На величину степени деформации оказывает влияние геометрия инструмента, качество соединяемых поверхностей и толщина исходного материала [1].
При разработке технологии холодной сварки давлением алюминиевых заготовок необходимо, чтобы допустимая степень деформации была такой величины, которая не вызывала бы существенного ослабления свариваемой детали.
Для повышения производительности холодной сварки давлением применительно к проводам из алюминиевых сплавов была поставлена задача провести исследования с целью изучить влияние геометрических параметров сварочного инструмента на силовые.
