CC BY
13
УДК 621.73.01
ВЛИЯНИЕ СМАЗКИ НА СИЛОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ОПАСНОСТЬ РАЗРУШЕНИЯ ЗАГОТОВКИ ПРИ ВЫСАДКЕ
А.Е. Никишкин
Рассматривается процесс высадки алюминиевой заготовки и проанализирован характер поведения материала при использовании смазочных материалов и без их применения. Исследуется также опасность разрушения полуфабриката.
Ключевые слова: осадка, плита, штамповка, обработка металлов давлением,
нагрев.
Коэффициент трения в системе заготовка-инструмент оказывает серьезное влияние на условия протекания процесса обработки металлов давлением и на его результат. Поэтому данное исследование направлено на изучение того, как применение смазки влияет на получаемую геометрию изделия и опасность разрушения во время операции высадки [1-5]. Схема изучаемого процесса приведена на рис. 1.
I'
Верхняя плита
______Заготовка
Нижняя плита
Рис. 1. Схема процесса
Данная схема (рис. 1.) была реализована в среде Deform. Заготовка изготовлена из алюминиевого сплава АД0, температура процесса - 400°С. Были сделаны 2 модели, отличающиеся только наличием смазочного материала на контактных зонах заготовки и инструмента (по Зибелю 0,12) и отсутствием ее. Заготовка представляет собой цилиндр, высотой 80 мм и радиусом 25 мм. Ход инструмента составлял 30 мм. Геометрия, которая получается при проведении данной операции показана на рис.2, а скорость и направление движения материала приведены на рис. 3.
Рассматривая получаемые в ходе операций геометрии полуфабрикатов, можно наблюдать заметные отличия во фланцевой части, прилегающей к верхней плите штампа. При отсутствии смазочного материала в этой зоне диаметральный размер больше на 5 мм (7%), чем в случае применения смазки. К тому же наблюдается значительно меньшая бочкообра-зование. Это явление зависит от скорости течения пограничных слоев материала, контактирующих с инструментом, и при отсутствии смазки, зна-
326
Технологии и оборудование обработки металлов давлением
чительные силы трения не позволяют интенсивно течь металлу в местах контакта с плитами штампа. Таким образом, скорость граничных слоев заготовки выше на 8% для операции, в которой используется смазка.
а
б
Рис. 2. Геометрия полуфабриката, полученной: а - со смазкой;
б - без смазки
а
б
Рис. 3. Скорость течения материала при: а - использовании смазочных
материалов; б - без их применения
Сравнивались также величины опасности разрушения на последнем итерационном цикле расчетов (рис. 4).
а б
Рис. 4. Опасность разрушения для процессов, протекающих: а - со смазкой, б - без смазки
327
Наибольшая величина опасности разрушения наблюдается в процессе, протекающим «насухо». Так, величина данной характеристики при меньшем коэффициенте трения составила 0,21, а при сухом трении - 0,33, что соответствует повышению примерна на 50%.
Таким образом, применение смазочных материалов в процессе высадки целесообразно для снижения опасности разрушения заготовки, но при этом формируется полуфабрикат без ярко выраженного бочкообразо-вания.
Список литературы
1. Брюханов А. Н. Ковка и объемная штамповка. Учебное пособие для машиностроительных вузов. М.: Машиностроение, 1975. 129 с.
2. ГОСТ 18970—84. Обработка металлов давлением. Термины и определения. Операции ковки и штамповки. М.: Изд-во стандартов, 1986. 32 с.
3. Мансуров А.М. Технология горячей штамповки. М.: Машиностроение, 1971. 237 с.
4. Охрименко Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производства. М.: Машиностроение, 1976. 381 с.
5. Дмитриев А.М., Шибаков В.Г., Панкратов Д.Л. Восстановление деталей пластической деформацией (теория, технология, оборудование). Научное издание. М.: Academia, 2012. 387 с.
6. Панкратов Д.Л., Владимирова С.Г. Проектирование технологических процессов холодной объемной штамповки. Набережночелнинский институт КФУ. 2017. 168 с.
Никишкин Александр Евгеньевич, студент, mpf-tula@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
INFLUENCE OF LUBRICATION ON POWER PARAMETERS AND THE RISK OF DESTRUCTION OF THE WORKPOINT WHEN LANDING
A.E. Nikishkin
The process of planting an aluminum billet is considered and the nature of the behavior of the material when using lubricants and without their use is analyzed. The danger of destruction of the semi-finished product is also being investigated.
Key words: sediment, plate, stamping, metal forming, heating.
Nikishkin Alexandr Evgenevich, student, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University
