Використання профільованого деформуючого інструменту при гарячому обтиску осесиметричних порожнистих заготовок
DOI:
https://doi.org/10.37142/2076-2151/2023-1(52)32Ключові слова:
обтиск, порожниста заготовка, метод скінченних елементів, штампове оснащення, профільований інструмент, питомі зусилля, напружено-деформований стан.Анотація
Калюжний О.В., Горностай В.М., Левченко В.М. Використання профільованого деформуючого інструменту при гарячому обтиску осесиметричних порожнистих заготовок
Методом скінченних елементів створено математичні моделі та проведено дослідження прямого і зворотного способів гарячого обтиску з використанням традиційного деформуючого інструменту та деформуючого інструменту спеціального профілю. Для обтиску використано порожнисті заготовки із високовуглецевої сталі зі змінною за висотою товщиною стінки та з нагрівом до температури гарячої деформації частини стінки, яка підлягала деформуванню. При моделюванні процесу методом скінчених елементів використано пластичну модель суцільного середовища, задачу розглядали в циліндричній системі координат. Встановлено, що прямим і зворотним обтиском традиційним інструментом отримати виріб потрібних розмірів за один перехід неможливо. Проведені розрахунки показали, що застосування матриці і контейнеру спеціального профілю з деформуючими поверхнями, виконаними з кільцевими виступами і впадинами, дозволяє отримати виріб за один перехід завдяки зменшенню впливу сил тертя при формоутворенні. Визначено швидкість деформування, необхідну для дотримання режиму гарячої деформації на протязі процесу обтиску, та наведено кінцевий розподіл температури металу. Отримано залежності осьової сили на деформуючому інструменті від переміщення пуансону при прямому обтиску і матриці при зворотному та розподіл питомих зусиль на контактуючих поверхнях. Встановлено, що застосування прямого обтиску призводить до пом’якшення силового режиму і зниження питомих зусиль на інструменті. Також визначено кінцевий напружено-деформований стан металу, форму і розміри виробу. За розподілом інтенсивності деформації проведено оцінку пропрацювання структури металу пластичною деформацією. Наведено розроблену на основі результатів моделювання конструкцію загального виду штампового оснащення для виконання прямого обтиску.
