Розмір шрифту:
Використання методу верхньої оцінки для аналізу процесу поперечно-прямого видавлювання металу з формуванням відростку під кутом
Остання редакція: 2021-05-18
Анотація
Різновидом поперечно-прямого видавлювання з елементами радіальної течії металу є спосіб послідовного прямого видавлювання комбінованого з роздачею, використання якого може привести до зниження сил деформування на пуансоні і підвищення його стійкості [1–3]. Представляє інтерес аналіз силового режиму цього способу, який може бути альтернативою традиційними схемами видавлювання порожнистих деталей з глухим отвором.
Оперативний і наближений аналіз закономірностей впливу параметрів процесу на силовий режим можна забезпечити за допомогою методу верхньої оцінки (МВО).
Розрахункова схема процесу містить модулі для аналізу течії металу в характерних зонах деталі: в центральній зоні, де відбувається стиснення і поперечне видавлювання металу, та в перехідній, де на похилій ділянці (фасці) матриці метал піддається обтисненню і розвороту
Основні параметри процесу: висота центральної зони h, кути нахилу відростку γ і нахилу матриці β, а також товщина відростку (або товщина стінки виробу) s.
Рішення окремо для зони розвороту отримано методом верхньої оцінки шляхом побудови розривного поля і годографа швидкостей.
Годограф швидкостей для трикутної зони побудовано з умови подібності фігур поля і годографа за відомими правилами [4, 5]. Вважали, що тертя напівфабрикату по інструменту відбувається по поверхні, яка розділяє центральну і перехідну зони, та по нижній площині відростка, що видавлюється. Тертям по верхній площині відростка нехтували.
Для кутового модулю отримано залежність для приведеного тиску деформування. Графічний аналіз отриманої залежності для тиску деформування в кутовому модулі показав, що найбільше впливає на силовий режим параметр h/s, від якого залежить ступінь деформації металу при проходженні крізь даний модуль. Збільшення значення параметру h/s у двічі з 1,0 до 2,0 призводить до зростання тиску деформування на 30–40%. При цьому більший приріст відповідає більшим величинам кута γ. В той же час встановлено наявність стійкого мінімуму значень приведеного тиску незалежно від умов тертя при оптимальних значеннях параметру h/s, які наближені до 1,0. Вплив кута γ трохи менший: зростання γ з 5° до 25° супроводжується зниженням тиску деформування на 30% при h/s = 1,0 і на 15% при h/s = 2,0. Зріст значень коефіцієнту тертя веде до відповідного зростання тиску деформування: з 0,08 до 0,16 – на 15%, і з 0,08 до 0,25 – на 30%.
Оперативний і наближений аналіз закономірностей впливу параметрів процесу на силовий режим можна забезпечити за допомогою методу верхньої оцінки (МВО).
Розрахункова схема процесу містить модулі для аналізу течії металу в характерних зонах деталі: в центральній зоні, де відбувається стиснення і поперечне видавлювання металу, та в перехідній, де на похилій ділянці (фасці) матриці метал піддається обтисненню і розвороту
Основні параметри процесу: висота центральної зони h, кути нахилу відростку γ і нахилу матриці β, а також товщина відростку (або товщина стінки виробу) s.
Рішення окремо для зони розвороту отримано методом верхньої оцінки шляхом побудови розривного поля і годографа швидкостей.
Годограф швидкостей для трикутної зони побудовано з умови подібності фігур поля і годографа за відомими правилами [4, 5]. Вважали, що тертя напівфабрикату по інструменту відбувається по поверхні, яка розділяє центральну і перехідну зони, та по нижній площині відростка, що видавлюється. Тертям по верхній площині відростка нехтували.
Для кутового модулю отримано залежність для приведеного тиску деформування. Графічний аналіз отриманої залежності для тиску деформування в кутовому модулі показав, що найбільше впливає на силовий режим параметр h/s, від якого залежить ступінь деформації металу при проходженні крізь даний модуль. Збільшення значення параметру h/s у двічі з 1,0 до 2,0 призводить до зростання тиску деформування на 30–40%. При цьому більший приріст відповідає більшим величинам кута γ. В той же час встановлено наявність стійкого мінімуму значень приведеного тиску незалежно від умов тертя при оптимальних значеннях параметру h/s, які наближені до 1,0. Вплив кута γ трохи менший: зростання γ з 5° до 25° супроводжується зниженням тиску деформування на 30% при h/s = 1,0 і на 15% при h/s = 2,0. Зріст значень коефіцієнту тертя веде до відповідного зростання тиску деформування: з 0,08 до 0,16 – на 15%, і з 0,08 до 0,25 – на 30%.
Ключові слова
Поперечно-пряме видавлювання; метод верхньої оцінки; приведений тиск; годограф швидкостей; коефіцієнт тертя
Посилання
1. Дмитриев А. М., Воронцов А. Л. Технология ковки и объемной штамповки. Часть 1. Объемная штамповка выдавливанием: учебник для вузов. Москва : Машиностроение–1. 2005. 500 с.
2. Алиева Л. И. Совершенствование процессов комбинированного выдавливания : монография. Краматорск: ООО «Тираж–51». 2018. 352 с.
3. Алиева Л.И. Процессы комбинированного деформирования и выдавливания. Обработка материалов давлением. Краматорск : ДГМА. 2016. 1 (42). С. 100–108.
4. Унксов Е.П., Джонсон У., Колмогоров В.Л., Огородников В.А. и др. Теория ковки и штамповки. Под ред. Унксова Е.П., Овчинникова А.Г. Москва: Машиностроение. 1999. 598 с.
5. Алюшин Ю.А., Еленев С.А. Теоретические основы энергетических методов расчета процессов ОМД: Учебное пособие. Ростов н/Д : РИСХМ. 1987. 106 с.
2. Алиева Л. И. Совершенствование процессов комбинированного выдавливания : монография. Краматорск: ООО «Тираж–51». 2018. 352 с.
3. Алиева Л.И. Процессы комбинированного деформирования и выдавливания. Обработка материалов давлением. Краматорск : ДГМА. 2016. 1 (42). С. 100–108.
4. Унксов Е.П., Джонсон У., Колмогоров В.Л., Огородников В.А. и др. Теория ковки и штамповки. Под ред. Унксова Е.П., Овчинникова А.Г. Москва: Машиностроение. 1999. 598 с.
5. Алюшин Ю.А., Еленев С.А. Теоретические основы энергетических методов расчета процессов ОМД: Учебное пособие. Ростов н/Д : РИСХМ. 1987. 106 с.