Відбортування отвору в донній частині порожнистого напівфабрикату після витягування
Анотація
Калюжний О. В., Калюжний В. Л., Левченко В. М.
Відбортування отвору в донній частині порожнистого напівфабрикату після витягування
В статті представлено результати дослідження, отримані за допомогою методу скінченних елементів і програми DEFORM при моделюванні процесу вісесиметричного відбортування з утворенням борту по контуру отвору у донній частині круглого порожнистого напівфабрикату, витягнутого з листової заготовки із сталі AISI-1010COLD. Враховано потоншення та деформації у донній частині після витягування. Використано пружно-пластичну модель металу. Досліджено вплив радіусу матриці на параметри відбортування. Виконано аналіз формоутворення відбортуванням та вилучення пуансону із борта. Отримано залежності зусиль відбортування і вилучення від переміщення пуансону. Показано, що зменшення радіусу матриці призводить до зростання зусилля відбортування, яке досягає максимуму при різних переміщеннях пуансонів. З урахуванням пружної деформації визначено форму і розміри бортів. Встановлено, що при відбортуванні має місце викривлення і потоншення стінки бортів. Викривлення, потоншення та пружна деформація стінки збільшуються при зменшенні радіусу матриці. Отримано розподіли компонент напружень при максимальній величині зусилля відбортування. Показано, що при відбортуванні найбільші значення мають розтягувальні тангенціальні напруження. Визначено розподіли компонент кінцевих деформацій і ступеню використання ресурсу пластичності у здеформованому металі бортів. Встановлено, що радіус матриці несуттєво впливає на деформований стан при відбортуванні, а ресурс пластичності практично вичерпується у внутрішніх і зовнішніх шарах металу в області торців стінок бортів. Пропрацювання структури металу холодною пластичною деформацією у бортах оцінено за величиною інтенсивності деформацій. За даними моделювання спроектовано і виготовлено штамп для відбортування. Проведено експерименти по відбортуванню на гідравлічному пресі. Результати експериментів показали узгодженість з розрахунковими даними.
Посилання
Romanovsky V.P. Handbook of Cold Forming. Leningrad: Mechanical Engineering. 1979. 520 p. (in Russian).
Forging and stamping: Handbook: In 4 t.; T. 4. Sheet stamping. Ed. E.I. Semenov. Moscow: Mechanical Engineering. 1987. 544 pp. (in Russian).
Die designer’s handbook: Sheet stamping. Ed. L.I. Rudman. Moscow: Mechanical Engineering. 1988. 496 pp. (in Russian).
Kalyuzhnyi A.V., Kalyuzhnyi V.L. Intensification of form-building processes of cold sheet stamping. Ky-iv: Sik Group Ukraine LLC. 2015. 292 p. (in Russian).
Huang Y., Chien K. Influence of the punch profile on the limitation of formability in the hole-flanging process. Journal of Materials Processing Technology. 2001. 117. 1-2, pp. 43–51. https://doi.org/10.1016/S0924-0136(01)01060-3.
Thipprakmas S., Jin M., Murakawa M. Study on flanged shapes in fine blanked-hole flanging process
(FB-hole flanging process) using finite element method. Journal of Materials Processing Technology. 2007. 192–193. 10, pp. 128–133. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2007.04.040.
Krichen A., Kacem A., Hbaieb M. Blank-holding effect on the hole-flanging process of sheet aluminum alloy. Journal of Materials Processing Technology. 2011.211. 4, pp. 619–626. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2010.11.018.
Soussi H., Masmoudi N., Krichen A. Analysis of geometrical parameters and occurrence of defects in the hole-flanging process on thin sheet metal. Journal of Materials Processing Technology. 2016. 234.8, pp. 228–242. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2016.03.027.
Martínez-Donaire A.J., Borrego M., Morales-Palma D., Centeno G., Vallellano C. Analysis of the influ-ence of stress triaxiality on formability of hole-flanging by single-stage SPIF. International Journal of Mechanical Sciences. 2019. 151. 2, рр. 76–84. https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2018.11.006.
Liu Y., Shu Y., Chen H., Zhang Z. Deformation characteristics analysis of the fine blanking-extrusion flanging process. Procedia Manufacturing. 2020. 50, рр. 129–133. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2020.08.024.
Wang H., Yan Z., Xiao A., Yu Z., Chen X., Cui X. Improvement of flanging accuracy with small spring back and service performance of AA7075 using high-speed forming. Journal of Manufacturing Processes .2024. 119. 15, рр. 790–805: https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2024.03.107.
