CC BY
16
4. Скворцов А.В., Схиртладзе А.Г. Основы технологии автоматизированных машиностроительных производств: учебник. М.: Высшая школа, 2010. 589 с.
Игнатов Владислав Владимирович, магистрант, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Никулушкина Ольга Михайловна, студентка, k347266@,gmail.com, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Щербаков Евгений Николаевич, магистрант, k347266@,gmail.com, Россия, Тула, Тульский государственный университет
IMPROVING THE QUALITY OF PARTS OBTAINED BY SHORT-BENDING WORKS V. V. Ignatov, O.M. Nikulushkina, E.N. Shcherbakov
The article discusses the classification, design, principle of operation of bending machines. Ways to improve the quality of the edges on the resulting parts are given.
Key words: machine tool, bending, edging machine, quality, part, board.
Ignatov Vladislav Vladimirovich, undergraduate, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Nikulushkina Olga Mikhaylovna, student, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Shcherbakov Evgeniy Nikolaevich, undergraduate, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.7.043
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНАСТКИ ДЛЯ ВЫТЯЖКИ КОРПУСОВ ИЗ ПРОФИЛЬНОЙ ЗАГОТОВКИ
Н.А. Самсонов, Д.М. Тесаков, К.О. Поцелуев
Проводится описание устройства и работы специальной конструкции оснастки, предназначенной для вытяжки корпусов из профильных заготовок. Предлагается применять операцию вытяжки с подталкиванием, позволяющую снизить технологические издержки производства.
Ключевые слова: профильная заготовка, вытяжка с подталкиванием, анизотропия, коэффициент использования металла, корончатость.
Тонкостенные осесимметричные стаканы имеют широкое применение в современной промышленности. Технологические маршруты изготовления деталей такой формы сводятся, как правило, к применению вытяжки металлических корпусов из листового материала. В работе рассматривается высокоэффективный способ вытяжки тонкостенных корпусов, заключающийся
496
в замене круглой формы исходной заготовки на профильную. Такой подход позволяет снизить технологические издержки производства, связанные с анизотропией механических свойств деформируемого материала, а так же повысить эффективность такого технологического перехода как вытяжка. При использовании, например, квадратной заготовки вместо круглой наблюдается повышение коэффициента использования металла (КИМ) практически до 100%, т.к. у изготовителя появляется возможность использовать практически весь полезный объем материала при расчете раскроя в ленте. Кроме того, использование профильной заходной части матричной полости позволяет снизить влияние плоскостной анизотропии материала в процессе деформирования, что, в свою очередь, минимизирует такое явление, как фестонообразова-ние [1,2]. Таким образом, достигается максимальная экономическая эффективность операции вытяжки стаканов в рамках существующего технологического процесса.
В ходе разработки предлагаемого технологического решения, а так же компьютерного моделирования в программном комплексе Qform 3Б, была выявлена критическая проблема исследуемой операции: формирование корончатости детали в процессе деформации при применении квадратной заготовки. Необходимость минимизации или устранения корончатости потребовала доработки существующей конструкции штампа для вытяжки и внедрения в схему деформирования, одновременно с вытяжкой и формированием стенок стакана, также и подталкивания, позволяющего уменьшить или устранить коронки в полой оболочке в процессе вытяжки, а также расширить технологические возможности при получении цилиндрических и квадратных в плане оболочек.
В процессе проектирования была предложена схема штампа (рис. 1, 2), включающая в себя нижнюю и верхнюю плиты, пуансонодержатель, пуансон, пуансон-матрицу для вырубки и вытяжки, опорное кольцо, прижим с равномерно расположенными по окружности радиальными пазами и установленными ползушками с профильной боковой поверхностью, буферное устройство, причём на нижней плите установлены стойки, на которых закреплена промежуточная плита с отрезным ножом и направляющими планками, а на верхней плите установлена пуансон-матрица с пуансоном прямоугольной формы для отрезки и матрицей для вытяжки, на прижиме имеются трафареты, толщина которых на 0,1...0,2 мм больше толщины листовой квадратной заготовки, в Т-образных пазах расположены ползушки в форме двутавра с боковой поверхностью выполненной под углом Q, равным 30...450, при этом в буферном устройстве толкатели выполнены переменным диаметром с коническим участком высотой, соответствующей перемещению ползушек в радиальном направлении и установлены разрезные втулки из пружинистой стали.
Устройство содержит нижнюю плиту 1, опорное кольцо 2, стойки 3, прижим 4, пружины 5, ползушки 6, отрезной нож 7, промежуточную плиту 8 с направляющими планками, по которым ориентируется полоса или лента 9, выталкиватель 10, пружины 11, пуансон-матрицу 12, матрицедержа-
тель 13, верхнюю плиту 14, пуансон 15, толкатели 16, винт специальный 17, верхнюю шайбу 18, упругий элемент 19, нижнюю шайбу 20. В устройстве установлена квадратная заготовка 21. На прижиме 4 расположены трафареты 22.
11 14 13
Рис. 1. Устройство для вытяжки листовых заготовок квадратной
формы
22
Рис. 2. Прижим устройства с квадратной плоской заготовкой и ползушками перед началом выдавливания угловых участков
квадратной заготовки
498
В САПР «Компас-3Б» была создана твердотельная модель оснастки (рис. 3), которую планируется применять для проведения теоретических и экспериментальных исследований в программном комплексе Qform 3Б. Главной задачей дальнейшего исследования разработанной конструкции штамповой оснастки является проведение конечно-элементного расчета и анализа соответствия формы получаемых корпусов требованиям, предъявляемым в производстве.
Рис. 3. Твердотельная модель устройства для вытяжки из листовых заготовок квадратной формы
Стоит также отметить, что в ходе проведения анализа результатов моделирования операции вытяжки заготовки в профильных матрицах были получены графические зависимости (в различных точках на поверхности заготовки) интенсивностей напряжений деформаций при использовании в предлагаемой схеме деформирования также матриц с профильной заходной частью (рис. 4).
о
12 3
Номерация точки
-Матрица с заходной частью с переменным скруглен нем 1-2 мм.
- Матрица с заходной частою с переменным скру глен нем 2-4 мм.
-Тороидальная матрица с Омзтр = 20 мм. (без вставки)
Матрица с заходи ой частью с переменным скруглением 3-6 мм.
-Матрица с секторной заходвой частью.
Рис. 4. Графические зависимости изменения интенсивности
деформаций в точках на поверхности исходной заготовки
На основании проведенных исследований сделано заключение, что совмещение результатов проектирования операции вытяжки с подталкиванием и исследований влияния формы заходной части матрицы на параметры деформирования позволит не только усовершенствовать технологический процесс вытяжки корпусов из квадратных заготовок, но и создать универсальную оснастку, применимую как для профильных, так и для круглых изделий [3, 4].
Список литературы
1. Яковлев С.П., Яковлев С.С., Андрейченко В.А. Обработка давлением анизотропных материалов. Кишинев: Квант. 1997. 331 с.
2. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1968. 283 с.
3. Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. М.: Металлургия, 1984. 144 с.
4. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением. Екатеринбург: Уральский государственный технический университет, 2001. 836 с.
Самсонов Никита Алексеевич, аспирант, тр/-Ы1а@,гатЪ1ег. ги, Россия, Тула, Тульский Государственный Университет,
Тесаков Дмитрий Михайлович, аспирант, тр/-Ы1а@,гатЪ1ег. ги, Россия, Тула, Тульский Государственный Университет,
Поцелуев Константин Олегович, магистрант, тр—и1а@,гатЪ1ег. ги, Россия, Тула, Тульский государственный университет
500
DESIGN OF EQUIPMENT FOR DRA WING BUILDINGS PROFILE OF THE WORKPIECE
N.A. Samsonov, D.M. Tesakov, K. O. Potceluev
The description of the device and work of the special design of the equipment intended for an extract of cases from profile preparations is carried out. It is proposed to use the operation of drawing with pushing, which allows to reduce the technological costs ofproduc-tion.
Key words: core processing, range hood with boost, anisotropy, the coefficient of metal use, koreatest.
Samsonov Nikita Alekseevich, postgraduate, mpf-tula arambier. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Tesakov Dmitry Mikhailovich, postraduate, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Potceluev Konstantin Olegovich, undergraduate, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК. 621.7; 539.3
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАТНОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ
ВОЛНОВОДОВ ПРЯМОУГОЛЬНОГО И КВАДРАТНОГО
ПРОФИЛЯ
А.Н. Пасько
Представлены результаты исследования процесса получения волноводных труб прямоугольного и квадратного профиля методом обратного выдавливания с использованием программного комплекса QForm 2В/3В.
Ключевые слова: волновод, обратное выдавливание, метод конечных элементов.
Актуальной задачей является исследование процессов выдавливания прямоугольных волноводов различной формы для выявления наиболее оптимальных режимов их ведения. Метод холодного выдавливания оказывается эффективным при больших партиях выпускаемых деталей. Схема обратного выдавливания упрощает конструкцию штампа и облегчает удаление деталей из него после отхода пуансона.
Схема обратного выдавливания волновода с прямолинейным каналом показана на рис. 1. Пуансон, воспринимающий осевое усилие, и направляющий вкладыш, изготовлен из высоколегированной стали. Термообработка, включающая закалку и отпуск, должна обеспечивать твердость HRC 56-58.
Для анализа процесса изготовления волноводной трубы был использован программный комплекс QForm 2D/3D [1]. Конечно-элементная модель матрицы, пуансона и заготовки представлены на рис. 2.
