CC BY
7
УДК 621.77
ВНЕДРЕНИЕ В ТЕЛО ЗАГОТОВКИ КЛИНА
ВН. Жерносек, И.В. Юрков
Проведено исследование напряженно-деформированного состояния при внедрении клина в тело заготовки, оценены также параметры износа внедряемого инструмента.
Ключевые слова: внедрение, клин, напряжения, износ инструмента, деформации.
В процессах ОМД интерес представляет напряжено-деформированное состояние в заготовки при внедрении в ее тело клина. Данный анализ производится различными методами математического анализа, такими как метод верхних оценок, конечных элементов и др. [1 - 3]. В работе будет рассмотрено напряженное состояние с помощью метода КЭ в заготовках при внедрении в них клина с разной геометрией заходной части. В качестве исходной для операции была выбрана заготовка из стали 30 толщиной 20 мм, при этом длина и ширина составляет 100 мм, установленная на зеркало штампа. Форма и размеры оснастки приведены на рис. 1.
11Л 11Л
Рис. 1. Геометрические размеры клина
Заготовка выполнена из стали 30 толщиной 20 мм, длинной и шириной 100 мм, установленная на плиту штампа, инструмент принимается как абсолютно жесткий. Анализ напряженного состояния производился в ПО QForm (рис. 2). При этом внедрение клина осуществляется на 20% от толщины заготовки.
Максимальные значения интенсивности напряжений (753 МПа) на поверхности образованной в результате операции наблюдается при радиусе закругления клина равном R=0,5 мм. При этом зона с измененными в результате операции интенсивностями напряжений имеет место при радиусе закругления клина равная R=1 мм, что связано с размерами внедряемого участка клина.
19
а б
Рис. 2. Схема распределения интенсивности напряжений при внедрении клина в заготовку: а - радиус закругления клина составляет 0,5 мм; б - радиус закругления клина -1 мм
В работе проводится исследования характера распределения деформаций в процессе внедрения клина в цельную однородную заготовку при операциях ОМД с использованием МКЭ в программе QFORM [4].
Оценка характера распределения интенсивности деформаций производился в QForm (рис. 3). Во время процесса деформирования, клин внедрялся в тело заготовки на 4 мм.
а б
Рис. 3. Распределение интенсивности деформаций: а - радиус закругления клина составляет 0,5 мм; б - радиус закругления клина - 1 мм
Наиболее обширная зона на поверхности заготовки с большими значениями интенсивности деформаций наблюдается в процессе деформирования клином, радиус закругления которого равен 1 мм. При этом максимальные значения интенсивности деформаций составляют 6,1 в обоих случаях.
Также был рассмотрен износ инструмента (рис. 4).
20
■ - 0.0022 ■ 0.0020
- о.оо1а ■ 0.0016
I- 0.0014
- 0.0012 - 0.0010
- 0.0003
■ 0.0005
■ - 0.0004
■ 0.0002
- 0.0000
а
^ШЯШШ^^^^^^ Нг 0.00090
Щ ^^Н 0.00085 0.00080
- 0.00075
- 0.00070
- 0.00065
- 0.00060
- 0.00055
- 0.00050
- 0.00045
- 0.00040
- 0.00035
- 0.00030
- 0.00025
- 0.00020
- 0.00015
- 0.00010 - 0.00005
I- 0.00000 б
Рис. 4. Распределение параметра износа ТгасйопЯипОии а - радиус закругления клина 0,5 мм; б - радиус закругления клина -1 мм
По приведенным схемам (рис. 4) распределения параметра износа инструмента можно сделать вывод о том, что во втором случае (Я=1 мм) область износа занимает большую площадь чем в первом случае, однако максимальное значение износа наблюдается в первом случае при Я=0,5 мм на относительно меньшем по плащади участке, чем во втором случае.
Список литературы
1. Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка / под общ. ред. Л.И. Рудмана. М.: Машиностроение, 1988. 496 с.
2. Смирнов В. С. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1973. 496 с.
3. Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология холодной штамповки. М.: Машиностроение, 1989. 304 с.
4. Гречишников В. А., Схиртладзе А.Г., Борискин В.П. Формообразующие инструменты машино-строительных производств: учебник. Старый Оскол: ООО «Тонкие наукоемкие технологии», 2008. 432 с.
Жерносек Владимир Николаевич, магистрант, тр—и1а@,гатЫег. ги, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Юрков Иван Владимирович, магистрант, тр—и1а@,гатЫег. ги, Россия, Тула, Тульский государственный университет
BODY IMPLEMENTATION OF WEDGE V.N. Zhernosek, I. V. Yurkov
The study of the stress-strain state during the penetration of the wedge into the workpiece body was carried out, and the wear parameters of the inserted tool were also estimated.
Key words: penetration, wedge, stresses, tool wear, deformations.
Zhernosek Vladimir Nikolaevich, student, mpf-tulaaramhler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Yurkov Ivan Vladimirivich, student, mpf-tula a ramhler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.77
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ ВЫДАВЛИВАНИИ СТАКАНА
И.В. Юрков
Проводится анализ напряженно-деформированного состояния, а именно интенсивности деформаций и средних напряжений в процессе прямого холодного выдавливания детали типа стакан различными формами штамповой оснастки.
Ключевые слова: средние напряжения, интенсивность деформаций, выдавливание, состояние, стакан.
В данной работе рассматривается напряженное и деформированное состояние в заготовке при выдавливании. Данное исследование очень актуально в связи с тем, что оно показывает какие процессы и как протекают при деформировании металлической заготовки [1, 2].
Рассмотрим выдавливание полой цилиндрической заготовки с дном. Исследование с получением количественного и качественного анализа напряженно-деформированного состояния практически невозможно без использования специального физико-математического аппарата и специализированного программного обеспечения. Поэтому дальнейший анализ будет проведен в программе QForm, позволяющей в автоматизированном режиме получить требуемые данные [3].
Осуществляется выдавливание стакана из цилиндрической заготовки, изготовленной из стали 10. Толщина получаемой стенки детали - 5 мм, а дна - 7 мм. Рассматривается несколько типов инструмента с целью выявления более приемлемой формы пуансона для выдавливания [4]. Процесс проходит по схеме (рис. 1).
