Силові режими та напружено-деформований стан при холодному видавлюванні прямокутної порожнини в квадратній заготовці

V. L. Kalyuzhny; V. M. Levchenko; K. L. Marchuk; M. V. Dementeev

doi:10.37142/2076-2151/2019-2(49)91

V. L. Kalyuzhny Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сикорського», (НТУУ «КПІ ім. І. Сикорського»), м. Київ https://orcid.org/0000-0002-4904-8879
V. M. Levchenko Донбаська державна машинобудівна академія (ДДMA), м. Краматорськ http://orcid.org/0000-0002-2411-4198
K. L. Marchuk Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сикорського», (НТУУ «КПІ ім. І. Сикорського»), м. Київ
M. V. Dementeev Донбаська державна машинобудівна академія (ДДMA), м. Краматорськ

DOI: https://doi.org/10.37142/2076-2151/2019-2(49)91

Ключові слова: холодне зворотне видавлювання; квадратна заготовка; прямокутна порожнина; метод кінцевих елементів; зусилля і питомі зусилля; напруження; деформації; температура металу.

Анотація

Калюжний В. Л., Левченко В. М., Марчук К. Л., Дементєєв М. В. Силові режими та напружено-деформований стан при холодному видавлюванні прямокутної порожнини в квадратній заготовці // Обробка матеріалів тиском. – 2019. – № 2 (49). - С. 91-97.

Методом кінцевих елементів створено математичну модель і проведено аналіз холодного зворотного видавлювання прямокутної порожнини в квадратній заготовці з пластичного алюмінію Al-2024. Використана пружно-пластична модель металу. Враховано зміцнення, тертя по Кулону, швидкість деформування і тепловий ефект при холодній формозміні. Наведено моделювання процесів видавлювання, вилучення пуансона із здеформованої заготовки та виштовхування виробу з матриці. Встановлено залежності зусиль видавлювання, вилучення пуансона та виштовхування виробу від переміщення деформуючого інструменту. Визначено розподіл питомих зусиль на контактуючих поверхнях заготовки з пуансоном, матрицею і виштовхувачем. Виявлено температуру металу в процесі видавлювання. Наведено розподіл компонент напружень в здеформованій заготовці при максимальному зусиллі деформування та розподіл компонент здеформованого стану у виробі після видавлювання. З урахуванням пружної деформації визначені кінцеві форма та розміри виробу і проведено прогнозування механічних властивостей в стінках.

Біографії авторів

V. L. Kalyuzhny, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сикорського», (НТУУ «КПІ ім. І. Сикорського»), м. Київ

д-р техн. наук, проф.

V. M. Levchenko, Донбаська державна машинобудівна академія (ДДMA), м. Краматорськ

канд. техн. наук, ст. наук. спів., докторант

K. L. Marchuk, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сикорського», (НТУУ «КПІ ім. І. Сикорського»), м. Київ

студент

M. V. Dementeev, Донбаська державна машинобудівна академія (ДДMA), м. Краматорськ

аспірант

Посилання

Grechnikov F.V., Dmitriev A.M., Kuhar V.D. et al. Ed. A.G. Ovchinnikov. Progressive technological processes of cold stamping. Moscow: Mechanical Engineering. 1985, 184 p. (in Russian).

Evstratov V.A. Fundamentals of the technology of extrusion and design of dies. Kharkiv: High school. 1987, 144 p. (in Russian).

Forging and stamping. Handbook. In 4 t. T.3: Cold stamping. Ed. Navrotsky G.A. Moscow: Mechanical Engineering. 1987, 384 p. (in Russian).

Semenov I.E., Ivanov A.V. Mathematical modeling of the process of backward extrusion of box parts. Improving the processes and equipment of working by pressure in mechanical engineering and metallurgy. Kramatorsk: DSEA. 2007, pp. 151–156. (in Russian).

Semenov I.E., Ivanov A.V. Comparison of analytical and numerical methods for calculating the technological parameters of the process, reverse extrusion of box parts. Procurement in engineering. 2007, 12, pp. 29–35. (in Russian).

Kalyuzhny V.L., Nikolenko M.S., Melnik O.V. Analysis of cold backward extrusion of square and rectangular boxes of steel and aluminum. Bulletin of NTUU "KPI". Series: Mechanical Engineering. 2011, 63, pp. 112–117. (in Ukrainian).

Semenov I.E., Ivanov A.V. Extrusion of boxed parts with local active friction forces. Fundamental and applied problems of engineering and technology. Orel, OSU. 2019, 4–2 (336), pp. 172–181. (in Russian).