ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМА НАГРУЖЕНИЯ ПРИ СКОРОСТНОМ УДАРНОМ ВЫДАВЛИВАНИИ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛОСКОСТУПЕНЧАТЫХ СТЕРЖНЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ


https://doi.org/10.29235/1561-8358-2018-63-1-43-52

Полный текст:


Аннотация

Приводится физико-механическая модель, разработанная для расчета силового воздействия на пуансон при скоростном ударном выдавливании биметаллических ступенчатых стержневых изделий в условиях плоской деформации. Для решения поставленной задачи процесс ударного нагружения заготовки разделяется на две стадии – разгона и торможения. На стадии разгона принимается линейная зависимость на графике Pn(hn) «усилие на пуансоне – путь деформирования». Для стадии торможения приводится методика расчета усилия, действующего на пуансон, при пластическом течении биметаллической заготовки в ступенчатую сужающую полость с тремя очагами деформации. На основе метода верхней оценки для случая пластического течения на завершающем этапе процесса через очаги деформации получено уравнение для расчета усилия, действующего на пуансон. Путем решения задачи в квазистатической постановке (действие динамических напряжений на поверхностях разрыва скорости и сил инерции не оказывает влияние на вид и форму построенных годографов скоростей и ускорений), исходя из условия минимальной мощности пластического формоизменения, были установлены зависимости для расчета оптимальных углов матричной полости αопт, βопт, γопт, зависящих от вытяжки λ и коэффициента трения μ. Применение матриц с оптимальными углами конусности позволит реализовать процесс ударного скоростного выдавливания с минимальной нагрузкой, действующей на пуансон. На основе разработанной модели в рамках принятых допущений получено уравнение для расчета минимального верхнеграничного усилия Pn,min, действующего на пуансон при ударном скоростном пластическом течении металлов через очаги деформации. В уравнении представлены реологические характеристики деформируемой основной части заготовки (k, ρ), технологические параметры (λ1, λ2, λ3, V), коэффициенты контактного трения μ для различных участков поверхности матричной полости, значения соударяющихся масс пуансона и заготовки. Разработанные модель расчета оптимального силового режима и уравнение (17) вполне могут быть использованы в инженерной практике для разработки технологии скоростного ударного выдавливания плоскоступенчатых биметаллических изделий различного назначения.


Об авторах

И. В. Качанов
Белорусский национальный технический университет, Минск
Беларусь
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Кораблестроение и гидравлика»


В. В. Власов
Белорусский национальный технический университет, Минск
Беларусь
инженер кафедры «Кораблестроение и гидравлика»


Список литературы

1. Качанов, И. В. Скоростное горячее выдавливание стержневых изделий / И. В. Качанов; под ред. Л. А. Исаевича. – Минск: Технопринт, 2002. – 327 с.

2. Качанов, И. В. Ресурсосберегающая технология скоростного горячего выдавливания биметаллического стержневого инструмента / И. В. Качанов, В. Н. Шарий, В. В. Власов // Наука и техника. – 2016. – Т. 15, № 1. – C. 3–8

3. Тутышкин, Н. Д. Соотношение на разрывах при динамической плоской деформации / Н. Д. Тутышкин // Технология машиностроения. – Тула, 1972. – Вып. 29 – С. 56–66.

4. Томленов, А. Д. Теория пластического деформирования металлов / А. Д. Томленов. – М.: Металлургия, 1972. – 408 с.

5. Сторожев, М. В. Теория обработки металлов давлением / М. В. Сторожев, Е. А. Попов. – М.: Машиностроение, 1977. – 423 с.

6. Сегал, В. М. Технологические задачи теории пластичности / В. М. Сегал. – Минск: Наука и техника, 1977. – 254 с.

7. Ренне, И. П. Учет сил инерции при плоском выдавливании полосы через клиновые матрицы / И. П. Ренне, Н. Д. Тутышкин // Изв. высш. учеб. заведений. Машиностроение. – 1972. – № 6. – С. 144–147.

8. Работнов, Ю. Н. Механика деформируемого твердого тела / Ю. Н. Работнов. – М.: Наука, 1988. – 654 с.

9. Скоростное горячее выдавливание стержневых изделий с плакированием торцевой части / И. В. Качанов [и др.]. – Минск: БНТУ, 2011. – 198 с.

10. Качанов, И. В. Определение усилия в процессе ударного выдавливания плоских стержневых изделий / И. В. Качанов, О. М. Дьяконов // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. фіз.-тэхн. навук. – 2002. – № 1. – С. 77–81.


Дополнительные файлы

Просмотров: 102

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8358 (Print)
ISSN 2524-244X (Online)