Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Совершенствование способа получения трубной заготовки методом холодной штамповки
Авторы Митичкина Н. Г., к. т. н., доц.
Токарев А. В., ст. преп.
Раздел Металлургия и материаловедение
Год 2021 Выпуск 65 Страницы 52 - 58
УДК 621.983
Аннотация Работа посвящена разработке способа получения трубной заготовки ограниченной длины из листовой, содержащего переходы вырубки, совмещенной штамповки и обрезки. Предложен штамп совмещенного действия, осуществляющий вытяжку с прижимом цилиндра, пробивку его дна, отгибку торообразного участка и протяжку за один ход пресса, позволяющий получить равномерную толщину изделия и снизить металлоотходы. Разработана методика расчета технологического усилия для совмещенной штамповки трубной заготовки. Произведена оценка эффективности методики расчета на основании результатов конечно-элементного моделирования.
Реферат Цель. Разработка способа получения трубных заготовок ограниченной длины путем применения совмещенной штамповки.
Методика. Для оценки необходимого усилия штамповки использовался инженерный метод. Оценку эффективности способа совмещенной штамповки производили методом конечно-элементного моделирования. При этом использованы следующие параметры модели: материал заготовки — сталь 1008 (аналог стали 08), температура деформации 20 ºС, начальная толщина заготовки 1 мм, диаметр листовой заготовки 100 мм, наружный диаметр трубного изделия 50 мм, диаметр отверстия под отгибку 30 мм, радиус скругления пуансона и матрицы 5 мм, коэффициент трения между инструментом и заготовкой 0,12, конечная толщина трубы после протяжки 0,7 мм, угол ската матрицы при протяжке 15º.
Результаты. Предложен новый способ получения трубных заготовок ограниченной длины за три перехода: вырубку, совмещенную штамповку и обрезку. Предложена конструкция штампа совмещенного действия для изготовления трубной заготовки, позволяющая осуществить процесс вытяжки, пробивки дна, его отгибки и протяжки за один ход пресса, обеспечивающая равнотолщинность получаемой заготовки и экономию металла за счет снижения отходов по сравнению с процессом вытяжки и удаления дна. Проведено конечно-элементное моделирование совмещенного процесса штамповки трубной заготовки, позволившее оценить необходимые усилия как постадийно, так и в общем. Разработана методика расчета необходимого усилия штамповки при использовании штампа совмещенного действия. Сравнительный анализ результатов расчетов и моделирования показал хорошую сходимость, что позволяет применять методику для выбора необходимого оборудования.
Научная новизна. Научная новизна представленной работы состоит в разработанной методике расчета для оценки усилий и выбора оборудования для нового совмещенного процесса штамповки трубных заготовок.
Практическая значимость. Предложена новая конструкция штампа совмещенного действия, позволяющая получить трубную заготовку ограниченной длины. Применение такого штампа позволит сократить металлоотход со дна полого изделия на 30 % по сравнению с традиционным способом вытяжки и обрезки дна за счет перевода части дна в стенку заготовки.
Ключевые слова штамп, трубная заготовка, вытяжка, протяжка, отгибка, пробивка, усилия, совмещенная штамповка.
Полный текст