Моделювання процесу взаємодії багатоімпульсного локального навантаження при електрогідравлічному штампуванні великогабаритних листових днищ

Abstract

Штампування великогабаритних тонколистових днищ зазвичай призводить до великої складності технологічних процесів. При формоутворенні на механічних пресах з використанням пуансона та матриці часто виникає втрата стійкості формоутворення з нерівномірним за периметром рухом фланцю заготовки при витягуванні та великими ділянками тонкої заготовки, які не спираються на жорсткі поверхні оснащення, та схильні до сприйняття стискаючих напружень. Це призводить до утворення складок та гофрів на фланці та купольній частині. Використання пресів для штампування еластичними середовищами з високим тиском нераціонально за енергетичними міркуваннями, тому що різні частини заготовки потребують для свого формоутворення різного тиску. Більш ефективними при штампуванні таких деталей є послідовне за ділянками заготовки та локальне за зоною навантаження електрогідравлічне (ЕГ) штампування. На багатоелектродних ЕГ-пресах можливо реалізувати управління послідовністю та місцями навантаження. Метою представленого дослідження було, з одного боку, вивчення можливості утворення імпульсних занурених потоків рідкого середовища, що передає навантаження, їх взаємодії між собою та заготовкою, яка деформується, у технологічних зонах ЕГ-пресів, а з іншого боку, можливість використання програмного продукту LS Dyna у комбінації із методом ALE. Для досягнення зазначеної мети використовувалися методи математичного моделювання процесів утворення та взаємодії середовищ, які деформуються, та мають різні механічні показники, а також експериментальні методи для підтвердження процесів, які вивчаються. Отримано результати про можливість утворення високоенергетичних занурених потоків рідини, їх взаємодії між собою та заготовкою, що деформується, в залежності від технологічних параметрів. Досліджено параметри процесу деформування заготовки. Показано, що її формозміна має хвилеподібний характер та, змінюючи часові та просторові параметри навантаження, можливо керувати параметрами напружено-деформованого стану. Порівняння результатів моделювання з експериментальними даними обґрунтувало можливість використання запропонованого метода моделювання при вивченні імпульсних потоків у гетерогенних середовищах. У висновках стверджується досягнення поставленої мети, описано механізм взаємодії струменів при необхідності концентрації енергії на заданих ділянках заготовки та можливість повертання напрямку потоків енергії при зміні моменту початку ЕГ-розрядів у сусідніх розрядних порожнинах. Оцінено точність результатів моделювання при порівнянні з експериментальними даними.

Keywords

• електрогідравлічний розряд
• розрядна порожнина
• ударні хвилі
• гідропотік
• паро-газова порожнина
• пластична деформація
• робота деформації