Дослідження процесів комбінованого видавлювання складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу

1.

МАГИСТЕРСКАЯ РАБОТА
ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ КОМБІНОВАНОГО
ВИДАВЛЮВАННЯ СКЛАДНОПРОФІЛЬОВАНИХ
ДЕТАЛЕЙ З РАДІАЛЬНОЮ ТЕЧІЄЮ МЕТАЛУ
Магістрант Разумов Д.І.
Научный руководитель, д.т.н., професор
Алієв І.С.
ДДМА
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
1

2.

Дослідження процесів видавлювання
Об'єкт дослідження – Ресурсозберігаючі технологічні процеси
видавлювання.
Мета роботи - Підвищення ефективності технологій виготовлення складних
деталей на основі моделювання та нових способів видавлювання.
основні завдання:
1.
проаналізувати існуючі технологічні схеми і напрямки розвитку точної штамповки
видавлюванням;
2.
встановити методи теоретичного та експериментального дослідження технологічних
процесів видавлювання;
3.
промоделювати процеси поперечного та комбінованого видавлювання і вивести
необхідні залежності тисків деформування від параметрів деталі і інструменту, а також інших
технологічних параметрів;
4.
проаналізувати експериментально формозміну заготовки і силові параметри процесів
видавлювання за новими технологічними схемами видавлювання.
5.
розробити рекомендації для проектування технологічного процесу і оснащення за
способами поперечного або комбінованого видавлювання.
Методи дослідження - В основу теоретичного дослідження був покладений
енергетичний метод верхньої оцінки.
ДДМА
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
2

3.

Моделювання процесів поперечного
видавлювання
ДДМА
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
3

4.

Моделювання процесів поперечного
видавлювання
Кінематично можливе поле і годограф швидкостей для схеми плоского
поперечного видавлювання
1 1
p1 h2 s 2 h2 H1
2 h2
ДДМА
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
4

5.

Моделювання процесів поперечнозворотного видавлювання
Розрахункова схема та годограф швидкостей для комбінованого радіальнозворотного видавлювання
ДДМА
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
5

6.

Моделювання процесів поперечнозворотного видавлювання
Зміна швидкостей течії у зворотному (W ) та поперечному ( V ) напрямках (1
– h s 7; 2 – h s 5)
Наростання розмірів стакану з фланцем
(1 – h s 7 ; 2 – h s 5 ) при R0 28 ,2 мм
ДДМА
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
6

7.

Моделювання процесів поперечнозворотного видавлювання
Залежність тиску від відносної товщини
фланця
(1 – s D0 0,1 ; 2 – s D0 0, 2 ; 3 – s D0 0,3 ) при H 0,3 мм
Вплив відносної товщини стінки стакану на
приведений тиск
(1 – h D0 0,1 ; 2 – h D0 0,2 ; 3 – h D0 0,3 ) при H 0,3 мм
ДДМА
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
7

8.

Моделювання процесів поперечно-зворотного
видавлювання з роз'єднаним осередком
деформації
Розрахункова схема (а) та годограф (б) швидкостей для комбінованого
радіально-зворотного видавлювання відносно високих заготовок
ДДМА
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
8

9.

Моделювання процесів поперечно-зворотного
видавлювання з роз'єднаним осередком
деформації
1 1
p h 2 h H
2 h
1
p2
s
k
R 2r
h 2l0 l0
0
r s
r
s
q2 p2
r
R
G h0 l0 R
Умова рівності потужностей
q 2 1 G p1
pk q2 (1 ) G
ДДМА
R
R
p1
r
r
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
9

10.

Дослідження процесів поперечного
видавлювання
Порівняння значень тисків деформування при
поперечному видавлюванні
№ D0, мм
h/R0
S, мм
D1, мм
P, кН
e
R1/R0
рекс, МПа
peкс
, s МПа
pтеор
, %
3,11
+13,0
2,81
-2,9
2,99
+14,7
3,14
+6,4
2,31
+9,0
Алюмінієвий сплав АМц-М
1
2
3
4
5
ДДМА
28,2
0,475
28,2
0,475
21,2
0,47
21,2
0,47
21,2
0,66
29,8
1,69
7,5
0,75
12,8
1,27
17,8
1,52
14,1
1,1
61,0
2,16
49,0
1,74
38,6
1,82
43,0
2,028
37,8
1,78
386
618,3
378
605,5
200
566,9
235
666,1
162
459,2
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
2,70
229,063
2,89
209,481
2,55
221,976
2,94
226,408
2,10
218,495
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
10

11.

Дослідження деформованого стану в процесі
поперечно-зворотного видавлювання
ДДМА
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
11

12.

Формоутворення деталей в процесі
поперечно-зворотного видавлювання
а
б
в
г
д
е
ДДМА
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
12

13.

Формоутворення деталей в процесах
комбінованого і поперечного видавлювання
Нарастання контуру деталі
ДДМА
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
13

14.

Розробка технології і оснащення для
комбінованого видавлювання деталей
ДДМА
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
14

15.

Загальні висновки
1. Аналіз стану питання дослідження і застосування у виробництві процесів точного об’ємного штампування
показав перспективність маловідходних технологій видавлювання. Основною перешкодою застосування
нових способів поперечного і комбінованого видавлювання в роз'ємних матрицях є їх недостатня вивченість.
2. Розроблені моделі силового режиму для процесів поперечного і комбінованого радіально-зворотного
плоского видавлювання деталей з фланцями. Отримано розрахункові залежності для приведених тисків
деформування. Показана залежність приведеного тиску при видавлюванні від геометричних параметрів
деталі і умов тертя.
4. Експериментальне дослідження силового режиму підтверджує адекватність математичних моделей для
розрахунку тисків деформування при видавлюванні деталей з фланцями. Зіставлення розрахункових виразів,
отриманих енергетичним методом МВО для поперечного видавлювання, і комбінованого поперечнозворотного видавлювання показує їх добрий збіг з експериментальними значеннями.
5. Дана кількісна та якісна оцінка розподілу ступеня формозміни і інтенсивності деформації по перетину
деталі, а також виявлені закономірності формоутворення при комбінованому поперечно-зворотному
видавлюванні.
6. Для нових способів видавлювання дані рекомендації для проектування процесів холодного видавлювання.
Розроблена нова технологія і розроблено штампове оснащення для виготовлення деталі "Стакан". Аналіз
економічної ефективності проекту підтверджує переваги розробок.
7. Проведено аналіз небезпечних і шкідливих виробничих факторів, розроблені заходи щодо забезпечення
безпечних умов праці, розраховані захисні пристрої, розроблені заходи щодо підвищення стійкості роботи
об'єкта в умовах надзвичайної ситуації.
ДДМА
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
15

16.

ДЯКУЮ
за увагу!
ДДМА
Кафедра обробки металів
тиском
Разумов Д.І. КДМ-20-м(н)
Дослідження процесів комбінованого видавлювання
складнопрофільованих деталей з радіальною течією металу
Краматорськ 26.05.2022
16