KPI Science News (Apr 2024)
АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ НАПІВФАБРИКАТУ ДЛЯ ПОРОЖНИСТОЇ ДЕТАЛІ СКЛАДНОЇ ГЕОМЕТРИЧНОЇ ФОРМИ З ВИКОРИСТАННЯМ ТЕХНОЛОГІЇ ГАРЯЧОГО ОБ’ЄМНОГО ШТАМПУВАННЯ
Abstract
Проблематика. На сьогоднішній день актуальними питаннями у виробництві виробів з металів є економія матеріалів та продуктивність виробництва, оскільки це досить суттєво впливає на собівартість готових виробів. Особливо це відноситься до порожнистих виробів складної геометричної форми. До таких виробів відносяться деталі або напівфабрикати, які мають глухі порожнини та додаткові елементи в конструкції у вигляді фланців, або змінну товщину стінки по висоті виробу. Такі деталі широко розповсюджені в машинобудуванні, авіабудуванні та у виробництві виробів спеціального призначення, зокрема у галузі виготовлення боєприпасів. Тому технологія виготовлення таких деталей повинна забезпечити масове виробництво і мати економічний ефект. Мета. Розрахунковим шляхом за допомогою методу скінченних елементів (МСЕ) в програмному середовищі DEFORM визначити варіант штампування, із заготовок різного діаметру, напівфабрикату порожнистої деталі складної геометричної форми з використанням технології гарячого об’ємного штампування та провести аналіз запропонованого технологічного процесу отримання напівфабрикату. Методика реалізації. Використовуючи МСЕ в програмному середовищі DEFORM проведено моделювання гарячого об’ємного штампування напівфабрикату для порожнистої деталі складної геометричної форми із заготовок різного діаметру. Таким чином обрано варіант отримання напівфабрикату із мінімальною кількістю переходів і гарантованою можливістю реалізації технологічного процесу формоутворення. Для обраного варіанту проведено аналіз силових режимів формоутворення, нормальних напружень на контактних поверхнях заготовки з інструментом та напружено-деформованого стану здеформованого металу. Результат. Запропоновано технологію виготовлення напівфабрикату для порожнистої деталі складної геометричної форми з використанням технології гарячого об’ємного штампування. Така технологія буде впроваджена у виробництві деталі «Корпус-перехідник», який використовується в конструкції міни калібром 120 мм. Розрахунковим шляхом за допомогою МСЕ в програмному середовищі DEFORM визначено варіант формоутворення напівфабрикату для деталі «Корпус-перехідник» з використанням технології гарячого об’ємного штампування та проведено аналіз технологічної операції формоутворення напівфабрикату. Визначено температурний режим процесу, технологічні зусилля, параметри напружено-деформованого стану здеформованого матеріалу, розподіл нормальних напружень на деформуючому інструменті. Результати проведеного комп’ютерного моделювання дають змогу врахувати конструктивні особливості та підібрати необхідне технологічне обладнання для масового виробництва. Висновки. Розроблено та обґрунтовано технологію для серійного виготовлення напівфабрикату гарячим об’ємним штампуванням. Така технологія дозволила підвищити коефіцієнт використання матеріалу у два рази в порівняні з технологією отримання деталі механічною обробкою з сортового прокату.
Keywords
