Холодное поперечно-прямое выдавливание стакана с коническим дном

• Автор: Александров, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 171 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
1. ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ, ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ ПОПЕРЕЧНОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ С ФЛАНЦЕМ И КОМБИНИРОВАННОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ СТАКАНОВ.

1.1. Процессы выдавливания деталей типа стакан.

1.2. Процессы выдавливания деталей типа стержень с фланцем

1.3. Определение реактивных усилий на инструменте.

1.4. Пути создания моделей

1.5. Постановка задач исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОПЕРЕЧНОПРЯМОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ СТАКАНА С КОНИЧЕСКИМ ДНОМ

2.1. Разработка схемы и расчет деформирующего усилия выдавливания стакана

с коническим дном и сплошной цапфой

2.2. Методика учета упрочнения в очаге деформации при холодном выдавливании

2.3. Расчет реактивных усилий на неподвижном инструменте
2.3.1.Расчет усилия раскрытия матрицы.
2.3.2. Расчет усилия па контрпуансоне.
2.4. Построение математических моделей процессов выдавливания изделий
в штампе с подвижной матрицей.
2.5. Расчет и моделирование процесса комбинированного выдавливания стакана с полой цапфой
2.6. Выводы.
3. ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ПРЕДЕЛЬНОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ МЕТАЛЛА ПРИ ОСЕСИММЕТРИЧНОМ ПОПЕРЕЧНОМ ВЫДАВЛИВАНИИ В
СУЖАЮЩИЙСЯ ЗАЗОР
3.1. Методика расчета формоизменения без разрушения при поперечном
выдавливании конического фланца
3.2. Экспериментальное определение предельного коэффициента выдавливания конических фланцев
3.3. Выводы.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Методика проведения экспериментов
4.2. Подготовка и проведение экспериментов
4.3. Обработка их результатов, построение экспериментальной математической
модели процесса.
4.4. Сравнение экспериментальных и теоретических результатов
4.5. Образование дефектов при поперечнопрямом выдавливании
4.6. Выводы.
5. ИНЖЕНЕРНАЯ МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ХОШ ИЗДЕЛИЙ ПОПЕРЕЧНЫМ ВЫДАВЛИВАНИЕМ В КОМБИНАЦИИ С ДРУГИМИ ВИДАМИ ВЫДАВЛИВАНИЯ
5.1. Порядок разработки технологического процесса.
5.2. Разработка технологии штамповки детали Крышка
5.2. Разработка технологии штамповки детали Штуцер.
5.3. Разработка схем штампов для выдавливания.
5.4. Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


При реализации процесса, выталкиваемый из контейнерной части матрицы металл (рис. После этого направление течения металла изменяется на ° и он течет вдоль цилиндрической стенки матрицы в осевом направлении, не задевая при этом боковую поверхность контрпуансона. Толщина стенки определяется величиной зазора между торцевыми поверхностями матрицы и контрпуансона. Рис. Экспериментальные исследования показали, что способ обеспечивает возможность получения полых изделий, наружный диаметр которых вдвое больше диаметра заготовки. В отличие от обычного способа прессования полых изделий, когда коэффициент вытяжки составляет от :1 до :1 в этом процессе коэффициент вытяжки от 3:1 до 8:1, что дает выигрыш в усилии выдавливания в - раз. При штамповке вгорячую обеспечивается хорошее качество материала. В работе [] при теоретическом анализе силовых условий процесса формовки полых изделий принималось, что материал заготовки жесткопластический, а инструмент идеально гладкий. Расчеты показали, что варьированием угла матрицы можно минимизировать относительное удельное усилие. Изменение величины последнего происходит в интервале от 4 до 6. Специалистами Штутгартского университета предложен способ, холодной объемной штамповки изделий с цапфой переменной длины [], представляющий комбинацию поперечного и прямого выдавливания. Согласно описанию (рис. В результате получается стакан с тонким плоским дном и цапфой, причем длина цапфы и стенок стакана может изменяться в широких пределах. Для определения области применимости способа выполнялись эксперименты [], при которых наружный диаметр выдавливаемого стакана составлял от 2 до 2,5 О0, где Э0 = мм, ширина кольцевого зазора 1- 4 мм, высота торцового зазора 2- 5 мм. Использовались заготовки из сплава А^_0,5 и стали -3 в отожженном состоянии. В ходе экспериментов регистрировались усилия на пуансоне и контрпуансоне. При проведении экспериментов анализировались особенности выдавливания по двум схемам. По первой схеме ширина кольцевого зазора принималась меньше, чем высота торцевого зазора. Рис. Схема поперечно-прямого выдавливания []. По второй схеме ширина кольцевого зазора принималась больше или равной высоте торцевого зазора. Отмечается, что качественные изделия при холодном выдавливании можно получить только в первом случае. Эксперименты показали также, что на начальной стадии процесса усилие выдавливания резко возрастает, затем выравнивается, а после достижения фланцем перегиба вновь возрастает с последующим медленным понижением, соответствующим уменьшению поверхностей трения. Усилие на контрпуансоне в 2-3 раза выше, чем на пуансоне. На рис. Рис. На рис. Отметим также, что относительные удельные усилия на пуансоне больше, чем на контрпуансоне. Рис. Диаграммы изменения относительных удельных усилий (для тех же материалов) рис. Изменение толщины дна стакана существенного влияния на величину удельного усилия не оказывает. При выдавливании стаканов наблюдалось появление трещин на периферийной части фланца. Отмечена возможность предотвращения их возникновения за счет уменьшения высоты полости введением конуса на матрице. В этом случае трещины не появлялись при отношении диаметра заготовки к диаметру матрицы равной 2,5 для сплава А1М^ 0,5. Соответствующая величина для стали -3 составила 2,. Рис. Теоретическая часть исследования была выполнена двумя путями: осуществлено цифровое моделирование с использованием конечно-элементной программы “Р1ас1ап”; энергетическим методом, дающим верхнюю оценку, определено усилие на пуансоне без учета упрочнения материала по схеме, показанной на рис. В обоих случаях использована идеально жесткопластическая модель материала. Теоретический анализ показал количественную и качественную достоверность использованных моделей в сравнении с данными экспериментов. Отметим, что описанное выше исследование процесса ППВ стакана с плоским дном практически не предусматривало изучение разновидностей данного способа. Например, не вводились конические поверхности на матрице и контрпуансоне, образующие донную часть стакана.