АНАЛИЗ ФОРМЫ ПОЛУФАБРИКАТА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИЛЫ ПРИ ОБРАТНОМ ВЫДАВЛИВАНИИ

ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

УДК 621.983

АНАЛИЗ ФОРМЫ ПОЛУФАБРИКАТА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИЛЫ ПРИ ОБРАТНОМ ВЫДАВЛИВАНИИ

В.Н. Жерносек

В работе анализируется процесс обратного выдавливания, а именно изменение технологической силы и формы получаемого полуфабриката при использовании различного типа заготовок.

Ключевые слова: обратное выдавливание, полуфабрикат, анализ, технологическая сила, форма.

Получение коробчатой детали является сложным технологическим процессом, и в зависимости от размеров конечной детали, могут изготавливаться различными способами, например, вытяжкой, ковкой, выдавливанием.

Выдавливание в случае изготовления относительно небольших деталей является более предпочтительным процессом. Однако при выдавливании форма и размеры заготовок могут варьироваться, в отличии от вытяжки, где применятся плоская заготовка с определенной толщиной стенки.

При выдавливании же заготовка может иметь различный профиль поперечного сечения: квадратный, круглый, фасонный. При этом их геометрические размеры также могут варьироваться, однако объем исходной заготовки должен быть больше объема требуемой детали на величину припуска на механическую обработку [1-5].

Поэтому актуальным является вопрос по подбору оптимальной формы и размера заготовки под последующую обработку давлением. В связи с чем будет рассмотрено влияние формы и размера заготовки на технологическую силу процесса и форму получаемого изделия. Наиболее удобным для исследования является метод компьютерного моделирования процесса выдавливания в различных программах, например, QForm. На рис. 1 представлена исходная схема расположения заготовки и инструмента до начала операции по формоизменению.

При этом необходимо после формоизменения получить коробчатую деталь с толщиной стенки, равной толщине дна и равной 5 мм.

3

Рис. 1. Положение инструмента и заготовки до совершения рабочего хода

При этом форма и размер заготовки могут варьироваться, как показано на рис.2, где также изображены получаемые после операции полуфабрикаты.

Я = 60 мм, Н = 20 мм в г

Я = 50 мм, Н = 28 мм д е

Рис. 2. Заготовки и получаемые полуфабрикаты: а, в, д - заготовки, б, г, е - соответствующие полуфабрикаты

4

Технологии и оборудование обработки металлов давлением

Как видно из рис. 2, если заготовкой является цилиндр, то наблюдаются перепады высоты полуфабриката на более чем 3 мм, что приводит к необходимости дополнительного снятия материала при механической обработке для выравнивания высоты изделия. При этом существуют зоны с недоштамповкой, расположенные на ребрах.

Помимо формы готовой детали еще одним очень важным фактором является технологическая сила процесса

2,5

Время, с

-Заготовка квадратного сечения -Высокая цилиндрическая заготовка

-Низкая цилиндрическая заготовка

Рис. 3. Технологическая сила в зависимости от формы и размеров

заготовки

Как видно из графика, наибольшая сила процесса возникает при деформировании заготовки квадратного сечения (рис. 2, а), что на 30% больше, чем при деформировании цилиндрической заготовки (рис. 2, в).

Таким образом, в данном случае необходимо выбирать между большей технологической силой и лучшей формой полуфабриката или меньшей силой и большим отходом металла на припуск. По мнению автора, в данном случае целесообразнее использовать заготовку с наименьшей последующей механической обработкой.

Список литературы

1. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. Учебник для вузов. М.: «Машиностроение» 1 977. 3 17 с .

2. Смирнов А. А. Молекулярно-кинетическая теория металлов. М.: ИЛ, 1786. 470 с.

3. Заплатин В.Н., Сапожников Ю.И., Дубов А.В. Основы материаловедения (металлообработка): учебник. М.: Academia, 2017. 176 с.

4. Гречишников В.А., Схиртладзе А.Г., Борискин В.П. Формообразующие инструменты машино-строительных производств: учебник. Старый Оскол: ООО «Тонкие наукоемкие технологии» 2200. 442 с .

5. Схиртладзе А.Г., Борискин В.П. Технология конструкционных материалов: учебное пособие. Старый Оскол: ООО «Тонкие наукоемкие технологии» 2200. 3 26 с .

Жерносек Владимир Николаевич, студент, mpf-tula@rambler. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

ANALYSIS OF SEMI-FINISHED PRODUCT FORM AND TECHNOLOGICAL FORCE

DURING BACK EXPRESSION

V.N. Zhernosek

The paper analyzes the process of reverse extrusion, namely the change in the technological force and shape of the resulting semi-finished product when using various types of blanks.

Key words: back extrusion, semi-finished product, analysis, technological force,

shape.

Zhernosek Vladimir Nikolaevich, student, mpf-tulaarambler. ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 621.77

ПРЯМОЕ ВЫДАВЛИВАНИЕ ДЕТАЛИ ТИПА СТАКАН

И.В. Юрков

Описан процесс получения стаканообразных деталей методом прямого выдавливания. Сравниваются различные виды инструмента и исследуется, при каком из них технологическая сила выдавливания ниже.

Ключевые слова: выдавливание, сила, нагрузка, стакан, ОМД, цилиндрическая

деталь.

В производстве часто встречаются разнообразные детали, одними из наиболее часто встречаемых являются детали типа стакан, которые представляют собой цилиндрическое изделие со стенкой. Они часто применяются в оружейном деле, машиностроении, потребительском сегменте экономики. Отдельной частью такого производства являются полуфабрикаты с разной толщиной стенки и дна (рис. 1). Такие детали могут производиться самыми разнообразными способами, но чаще всего применяют вытяжку (комбинированную, с утонением), выдавливание, ротационную вытяжку [1-5].

Рис. 1. Стаканообразная деталь с разной толщиной стенки и дна

6