Розробка та дослідження конструкцій штампів для розділення профілів складної конфігурації на мірні заготовки
Анотація
Алієв І. С., Марков О. Є., Карнаух С. Г. Розробка та дослідження конструкцій штампів для розділення профілів складної конфігурації на мірні заготовки
Метою даної роботи є розробка перспективної конструкції штампа, в якому реалізована двохопорна схема відрізки зсувом заготовок складної несиметричної конфігурації та переднього упору до цього штампа. На підставі літературного та патентного пошуків визначено, що найбільш перспективною із усіх схем для розділення штанги з П-подібним несиметричним профілем на мірні заготовки, є багатоопорна схема відрізки, а саме – двохопорна схема. Застосування двохопорної схеми відрізки зсувом дозволяє у двічі підвищити продуктивність процесу відрізки. Особливістю двохопорної схеми є те, що перша і друга заготовки знаходяться у неоднакових напружено-деформованих станах при відрізці. Перша заготовка відділяється по одній поверхні розділу, а друга – по двох поверхнях розділу за рахунок двохопорної симетричної схеми. Перша заготовка має гірші показники геометричної точності, а друга – кращі показники геометричної точності та якість заготовки у цілому. Тобто симетричне навантаження усуває згин відрізаних заготовок, забезпечує притискання заготовки до ножа, виключає необхідність поперечного затиску, і сприяє підвищенню геометричної точності заготовок. Проведено моделювання процесу розділення штанги з П-подібним несиметричним профілем на мірні заготовки за схемою двохопорної відрізки зсувом за допомогою спеціалізованого програмного комплексу DEFORM 3D, а також експериментальні дослідження щодо моделювання процесу розділення заготовок із модельного матеріалу – пластиліну. Результати проведених досліджень підтвердили ефективність застосування двохопорної схеми відрізки зсувом, яка забезпечує задовільну якість отриманих заготовок. Більш високу якість має заготовка, яка відрізана за симетричною схемою навантаження. Основною проблемою таких штампів є те, що перша відрізана заготовка може бути видалена із робочої зони штампа способом проштовхування штанги. При цьому упор, синхронно з переміщенням верхнього рухомого ножа до крайнього нижнього положення, повинен повернутися у вихідне положення, синхронно з поверненням у вихідне положення верхнього ножа. Для цього розроблено чотири перспективні конструкції переднього упору до штампа для розділення заготовок за схемою двохопорної відрізки зсувом, які забезпечують синхронну роботу упору з роботою самого штампа. Запропоновані конструкції забезпечують надійну роботу переднього упору штампа і підвищують культуру виробництва. Результати роботи можуть бути використані у заготівельному виробництві при розділенні сортового прокату на мірні заготовки.
Посилання
Lisunets N. L. Usage of physical and mathematical simulation for improvement of the processes of metal shear cutting. CIS Iron and Steel Review. № 17(2019). Р. 34–38.
Lisunets N. L. Improving the efficiency of the processes of billets manufacture from rolled metal via shift cutting based on simulation. Chernye Metally. № 6(2018). Р. 31–35.
Lisunets N. L., Demetrashvili I. S., Goyi H. M. Development and characterization of the manufacturing process of cylindrical-shaped semi-finished products from non-ferrous alloys for stamping on the basis of modeling. Tsvetnye Metally. №5(2018). Р. 82–85.
Karnaukh S. G., Markov O. E., Aliieva L. I., Kukhar V. V. Designing and researching of the equipment for cutting by breaking of rolled stock. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. №109(2020). Р. 2457-2464.
Karnauh S., Karnaukh D. Research of the influence of deformation speed on energy and power adjectives of the process of three-point cold bend breaking and on alignment integrity of raw parts. Metallurgical and Mining Industry. №3(2011). Р. 107-114.
Karnaukh S. G. Studying the process of static-dynamic loading of a preform according to the scheme of three-point breaking by bending in press-hammers. Kuznechno-Shtampovochnoe Proizvodstvo (Obrabotka Metallov Davleniem). №2(2001). Р. 8 12.
Chikishev D. Mathematical modeling of steel chemical composition and modes of thermomechanical treatment influence on hot-rolled plate mechanical properties. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. №92(2017), Р. 3725-3738.
Koo J. Y., Luton M. J. Metallurgical design of ultra-high strength steels for gas pipeline. Proceedings of the thirteenth international offshore and polar engineering conference honolulu. 2003. P. 10–18.
Yin J-F, Bai Q., Zhang B. Methods for detection of subsurface damage: a review. Chinese Journal of Mechanical Engineering. № 31(2018). Р. 1–14. https://doi.org/10.1186/s10033-018-0229-2.
Nath C., Rahman M. A study on ultrasonic vibration cutting of low alloy steel. Journal of Materials Processing Technology. №192-193(2007). Р. 159–165. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2007.04.047.
He Sui, Lifeng Zhang, Shuang Wang. Transient separation cutting characteristic of axial ultrasonic vibration–assisted cutting. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. №110(2020). Р.2407-2425.
Serdyuk A. I. Features of technology of waste-free separation of shaped U-shaped profiles in stamps with complex movement of knives. Mariupol: PSTU. 2015. 139 p. (in Russian).
Solovtsov S. S. Waste-free cutting of high-quality rolled products in stamps. Moscow: Mechanical Engineering. 1985. 176 p. (in Russian).