Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Выбор рационального способа пробивки отверстия в условиях совмещенной штамповки трубных заготовок ограниченной длины
Авторы Митичкина Н. Г., к. т. н., доц.
Косьмина А. В., асп.
Раздел Металлургия
Год 2023 Выпуск 75 Страницы 36 - 42
УДК 621.983
Аннотация На основании обзора литературы проанализированы способы пробивки отверстий, применяемые в совмещенных штампах. На базе лаборатории ОМД ДонГТУ проведены экспериментальные исследования процесса пробивки отверстий эластичной средой по клиновому ребру с разным углом заострения и классическим способом. Выполнен сравнительный анализ поверхности среза клиновым пробивным элементом отверстия и отхода, а также поверхности среза, полученной классическим способом. Исследования показали, что поверхности среза отличаются механизмом разделения и внешними признаками. Основными факторами, влияющими на пробивку жестким инструментом, являются зазор между пуансоном и матрицей и род пробиваемого материала, а при пробивке эластичной средой — род материала, жесткость эластичной среды и угол заострения клинового пробивного элемента. Оптимальным при пробивке по клиновому ребру является угол заострения 45 градусов, срез при этом отличается значительной пластической деформацией в зоне реза и утонением. Большая пластическая деформация приводит к дополнительному упрочнению кромки отверстия, что снижает пластичность и в дальнейшем может привести к потере устойчивости во время процесса отгибки.
Реферат Цель. Проанализировать существующие способы пробивки и обосновать рациональный ее способ для совмещенной штамповки.
Методика. Аналитический обзор литературных источников; экспериментальные исследования.
Результаты. При использовании пробивки классическим способом поверхность среза зависит от применяемого зазора и материала заготовки. При этом значительной является поверхность скола, на которой отмечаются неровности и микротрещины, что при дальнейшей отбортовке или отгибке дна может служить как концентратор напряжений для появления трещин. Большая величина зазора или выработка режущей поверхности инструмента приводит к появлению заусенцев. Пробивка эластичной средой по клиновому ребру показывает, что оптимальным углом является угол 45 градусов, срез при этом отличается значительной пластической деформацией в зоне реза и утонением. Большая пластическая деформация приводит к дополнительному упрочнению кромки отверстия, что снижает пластичность и в дальнейшем может привести к потере устойчивости во время процесса отгибки. Таким образом, в случае совмещенной штамповки трубных заготовок ограниченной длины предпочтительной является пробивка классическим способом или жестким инструментом по клиновому ребру, так как поверхности среза в этом случае не будут иметь дополнительного утонения и упрочнения и могут быть без усложнения конструкции штампа применены в совмещенной штамповке.
Научная новизна. На основании экспериментальных исследований обоснован рациональный способ пробивки отверстия для совмещенной штамповки, изучены механизмы разделения материала эластичной средой в зависимости от угла скоса клинового ребра в сравнении с классической пробивкой.
Практическая значимость. Полученные результаты могут быть применены для любого способа совмещенной штамповки, содержащего разделительную операцию пробивки-вырубки.
Ключевые слова пробивка, совмещенная штамповка, вырубка, вытяжка, отбортовка, отгибка, штамп, пуансон, матрица, эластичная среда, клиновые ребра, пластическая деформация, трещины скалывания, заусенцы, изгибающий момент.
Полный текст