CC BY
9
5. Ковка и штамповка. Горячая объемная штамповка: справочник; под ред. Е. И. Семенова. М.: Машиностроение, 1985. Т. 2. 592 с.
Никишкин Александр Евгеньевич, студент, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
RESEARCH OF POWER PARAMETERS AND WEAR OF THE TOOL DURING
THE DISCHARGE OPERA TION
A.E. Nikishkin
The results of computer simulation of the upsetting operation of an aluminum part are presented and the power characteristics of the process and the wear of die tooling are analyzed.
Key words: upsetting, OMD, part with a flange, stamping, forging, shaping, wear.
Nikishkin Alexandr Evgenevich, student, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.73.01
ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИИ ПУАНСОНА НА СИЛОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ ХОЛОДНОГО ОБРАТНОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ
В.Э. Подтягин
При помощи программного обеспечения было проведено исследование влияния геометрической формы пуансона на силовую нагрузку и опасность разрушения материала при обратном выдавливании холодной стальной заготовки.
Ключевые слова: пуансон, холодная штамповка, исследование, обратное выдавливание, процесс, материал.
Холодная объемная штамповка является одним из наиболее распространенных операций, применяемых для получения деталей заданной формы и с повышенными эксплуатационными свойствами [1-3].
В связи с тем, что деформируемая сталь при нормальных условиях, обладает меньшей пластичностью и большим сопротивлением деформации, то исследование силовых параметров протекания процесса и изучение путей снижения нагрузки является очень важной задачей. К тому же, повреждаемость материала, и опасность его разрушения в процессах холодной объёмной штамповке повышенная.
Одним из вариантов снижения усилия штамповки, а также уменьшения опасности разрушения является изменение геометрии штамповой оснастки. В частности, процесс обратного выдавливания может проходить при различной форме пуансона. Так, например, рассмотрим холодное выдавливание цилиндрического образца разным инструментом (плоским,
336
имеющим тупой угол, радиальным) и проанализируем технологическую силу и опасность разрушения. Данное исследование целесообразно провести с применением математического аппарата и комплекса программ, например, Deform. Штамповка будет осуществлять на гидравлическом прессе, со скоростью 10 мм/с, трение между заготовкой и инструментом взято 0,12 по Зибелю. Анизотропия не учитывалась, температурный фактор тоже. Заготовка - цилиндр из стали 08КП, высотой 15 мм, диаметром 35 мм. Графики силы показаны на рис. 1.
Z Load(N) 1.516+006
(0,90 — Top Die 0 .1,44е406) :
' | . . ...... . , . , .......
0.000 0.189 0.378 0.567 0.756 Time (sec)
а
б
Рис. 1. Графики технологических сил для пуансона: а - плоского;
б - с углом; в - закругленного
в
По информации, полученной из графиков (рис. 1) был построен совмещенный график (рис. 2).
Рис. 2. Обобщенный график силы
Полученные данные свидетельствуют о том, что с точки зрения силы, наиболее оптимальным вариантом является пуансон с плоской или закругленной давящей поверхностью. При этом сила для пуансона, имеющего угловую давящую поверхность сила выше на 5%.
337
Рис. 3. Опасность разрушения при деформировании инструментом: а - плоским; б - с углом; в - закругленным
Максимальные значения параметра опасности разрушения на внутренней поверхности полуфабриката для каждого типа пуансона были занесены в сводный график (рис. 4).
о —
12 3
Тип пуансона
Рис. 4. График опасности разрушения
Как показано на графике (рис. 4) опасность разрушения при деформировании плоским пуансоном имеет значительно меньшую опасность разрушения в сравнении с радиальным пуансоном. Это отличие составляет почти 280%.
Данное исследование показывает, что применение пуансонов для холодного выдавливания с нестандартной геометрией давящей поверхности не целесообразно с точки зрения опасности разрушения, т.к. этот показатель у инструмента с необычной давящей поверхностью значительно выше. Помимо этого, измененная геометрия пуансона приводит к более высокому отходу металла на последующей механической обработке полуфабриката, а также стоимость самого инструмента несколько выше.
По совокупности исследуемых параметров можно утверждать, что плоская давящая поверхность является наиболее оптимальной при данном процессе.
Список литературы
1. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением / А.Н. Леванов, В.Л. Колмогоров, С.П. Буркин [и др]. М.: Металлургия, 1976. 257 с.
2. Сторожев М.В. Ковка и объемная штамповка стали. Справочник. М.: Машиностроение, 1967. Т. 1. 435 с.
3. Семенов Е.И. Ковка и штамповка. Справочник. М.: Машиностроение, 1985. Т. 1. 567 с.
Подтягин Валентин Эдуардович, студент, mpf-tula@rambler. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
INFLUENCE OF PUNSON'S GEOMETRY ON POWER PARAMETERS OF COLD
REVERSE EXTRACTION
V.E. Podtyagin
Using software, a study was conducted of geometric shapes, as well as the destruction of the material during the reverse extrusion of cold steel billets.
Key words: punch, cold stamping, research, back extrusion, process, material.
Podtyagin Valentin Eduardovich, student, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University.
