Наукові конференції України, Інновації молоді в машинобудуванні 2020

Розмір шрифту: 
Холодне зворотне видавлювання коробчастих виробів зі змінною по периметру товщиною стінки з пластичного алюмінію*
Н. К. Злочевська, К. Л. Марчук, Д. В. Савченко, * Робота виконана під керівництвом д.т.н., проф. Калюжного В.Л.

Остання редакція: 2020-06-16

Анотація


Холодне об’ємне видавлювання являється широко розповсюдженим процесом майже у всіх галузях приладобудування та машинобудування, на нашу думку, в більшості промислово розвинутих країнах світу. Використання відомого метода скінченних елементів для аналізу холодного об’ємного формоутворення виробів за допомогою процесів обробки металів тиском дозволяє встановити нам параметри штампування та значно скоротити час як на проектування технології, так і на розробку штампового оснащення практично без доопрацювання їх за допомогою експериментальних робіт [1-4]. Чисельні методи аналізу та аналітичні залежності, що базуються на методі скінчених елементів, дають нам достатньо точні результати, що з впевненістю дозволяє нам рекомендувати їх для визначення величин зусиль, які діють на робочий інструмент. Даний метод також дозволяє нам передбачати формозміну заготовки на довільній стадії розглянутого процесу холодного об’ємного видавлювання. Саме це позволяє нам зробити позитивні висновки про задовільну якість отриманих деталей, завдяки виконаним розрахункам [5].

Метою роботи є встановлення за допомогою застосування метода скінченних елементів напружено-деформованого стану та силових режимів здеформованого металу при холодному об’ємному штампуванні коробчастого виробу із пластичного матеріалу. В нашому розрахунку ми використовували алюміній.

При розрахунках було визначено силові режими отримання напівфабрикату при деформуванні напівфабрикату, а також при вийманні пуансона та при виштовхуванні заготовки з матриці.

Самі стінки виробу, що виробляється, а також частина дна деталі під осередком деформації пластично не деформуються.

В роботі на базі методу скінчених елементів виконано моделювання холодного видавлювання коробчастих виробів із змінною по периметру товщиною стінки, що виготовлені з пластичного алюмінію.

В роботі також розраховані напружено-деформований стан та силові режими матеріалу при зворотному видавлюванні коробки.

У дослідженні наведені розподіли компонентів напружень при максимальному зусиллі об’ємного штампування та розподіли деформацій по всьому об’єму здеформованої деталі. Дослідження дозволяє передбачити зміну механічних властивостей матеріалу виготовленої деталі.

Крім того, дослідження допомагає оцінити вірогідність руйнування матеріалу та оптимізувати технологічні параметри процесу в процесі деформування.


Ключові слова


Обробка металів тиском, приладобудування, машинобудування, метод скінченних елементів, холодного об’ємне формоутворення, штампування, коробка, коробчастий виріб, деформування, деформація, НДС, напружено-деформований стан, проектування технології

Посилання


1. Калюжный В.Л. Конечно-элементное моделирование многопереходного процесса деформирования заготовок при производстве железнодорожных колес / В.Л. Калюжный, А.С. Снитко // Вісник НТУУ „КПІ”. – Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського,  серія Машинобудування, 2011. -№ 62. - С.  106-112.

 

2. Калюжный В.Л. Горячая штамповка полых изделий из высокопрочного алюминиевого сплава с заданной проработкой структуры металла пластической деформацией / В.Л. Калюжный, В.Н. Горностай, А.А. Гулюк // Обработка материалов давлением. Сборник научных трудов. – Краматорск: ДГМА, 2017. - № 1(44). – С. 137-143.

 

3. Семенов, И.Е., Иванов А.В. Математическое моделирование процесса обратного выдавливания коробчатых деталей // Совершенствование процессов и оборудования обработки давлением в металлургии и машиностроении: Тематич. сб. научн. тр. – Краматорск: ДГМА, 2007. – С. 151–156.

 

4. Семёнов И.Е., Иванов А.В. Сравнение аналитических и численных методов расчета технологических параметров процесса, обратного выдавливания коробчатых деталей // Заготовительные производства в машиностроении. – 2007. – № 12. – С. 29–35.

 

5. Семёнев И.Е. Выдавливание коробчатых деталей с локальными активными силами трения / И.Е. Семёнов, А.В. Иванов // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии – Орел, ОГУ, 2019. - № 4-2 (336). – С. 172-181.