автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Разработка методики проектирования процесса обратного выдавливания точных корпусных поковок типа "стакан"

Московский орячна Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственный технк еский университет имени Н.Э.Баумана

На правах рукописи Для служебного пользования

Эь,. » 69

УДК 621.777.4

о

СНИМЩИКОВ Вадим Евгеньевич

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАТНО ВЫДАВЛИВАНИЯ ТОЧНЫХ КОРПУСНЫХ ПОКОВОК ТИПА "СТАКАН"

Специальность 05.03.05 - Проце^ы и машины обработки

давлениеи

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1992

Работа выполнена в Мосгэвском государственном техничес ком университете имени Н.Э.Баумана

Научный руководитель - .'аслуженнлй „¿ятель науки и техники РСФСР, "октор технических наук, профессор Семенов Е.И.

Официальные оппоненты - доктор те_чически" наук, профессор

Степанский Л.Г. кандидат технических чаук Антошин М.А.

Ведущее .¡редприятие - НИИ Тракторселъхозмаш г.Москва

Защита состоится "-¡4" Свнтяорд 1992 г. в -10°° часов на заседании специализ-гроьанного совета К.ооЗ.15.13 в Московском государственном техническом университете ли. Н.Г.Баумана по адресу: 1070С5, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5

Ваш отзыв в одном экземпляре, заверенный печатью, просим выслать пс указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н.Э.Баумана.

Желающие ..рисутст.овать на защите диссертации должны заблаговременно извесчть Совет письмами заинтересованны.: организаций на имя председателя Совета.

Телефон д..я справок 263-65-14

Автореферат разослан 43" июпд _ г.

УченыГ секретарь Совета кант.техн. наук, д цент

подп. к печати О Объем I п.л. Зак. /2с Тир. 100 экз. Типограф :я МГТУ им. Н.Э.Баумана * .

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальност.. В настоящее время на повестке дня стоит задача перевода хозяйства на новые экономические методы, требующие повышения эффективности производства за счг- снижения отходов металла, увеличения производительности труда, улучшения качества и ассортимента пронунции, интенсификации общественного производства, комплексной механизации автс.латизации технологических процессов.

Это касается таг"еодной из самых металлоемких, в силу массового характера производства изделий, отрасли металлообработки - обработк: металлов давлением.

Значительную часть продукции отрасли составляют корпусные заготовки типа "стакан". Типовыми деталями, получаемыми из таких заготовок, являются снаряды, пневмоцилицдры, гвдроцигивдры и други баллоны, трубы клапаны, в./лк" и другие детс-ш.

Корпусные заготовки типа "с.акан" в настоящее вре>*я получают различными методами обработки давлением: листовой штамповкой, хо;. дной, горячей, полугорячей и комбинированной объ мной штамповкой. Анализ литературных данных показывает, что наиболее распространенным процессом изготовления корпусных заготовок типа "стакан" является.технологический процесс, который основывается на операции обратного вылавливания и, еслг необходимо, одной или нескольких операций вытяжки с утонением стенки.

-.'ри этом, Один из основных параметров точк^сти поковок данного класса, разностенность и связанная с ней металлоемкость, заклёпывается на оппрации выдавливания. Разностенность, возникшая при обратном выдавливании, не только ко уменьшается "а последующих операциях обработки давлением, но и может значительно увеличиться.

Поэтому, представляется целесообразным путь повышения точности готовых поковок исходя из по вы -ешя точности заготовок для них, так как от точности, закладываемой в самом начале тех- • нологического процесса при обратном вццавливании заготовок, зависит металлоемкость и эффективность процесса в целом. Несмотря на то, что существует большое количество рекомендаций по повы-пению точности, снижению разностенности поковок типа "стакан" ка операции обратного выдавливания, разностенность остается

значительной»

Учитывал ашизложенное, задача повышения точности корпусных заготовок тиш.. "стакан", разработка рекомендаций. в способов птамповки, учитыващих условия и г"\р& зтры, влиягацке на качество и позволяющих, таким обр-зом, упра^чять им, является актуальной.

Цель \ задачи работы. Целью работы является разработка эпособа и научно-обоснованной ызгодики проектирования штамповки корпусных заготовок типа "стакан" с минимальной разн^стенкостью на основе экспериментальных и теоретических исследований процесса обратного г-щаалпваиия.

Для достижения "оставленной цо; 1 необходимо реви -ь следующие о сдачи:

1. Исследовать влияние точности установки заготовки под выдавливание в штампе, соотношений размеров загс говки ': инструмента на разностенчост , формоизменение и уц-льные силы деформирования при обратном вццазливании.

2. На основе изучения течения металла построить на" зыати ческую модель процесса обратного выдавливаний коническим гг-злее: ом соосным с малицей и ндг. „матические модели, учитыв-лдие несоосность инструмента.

3. Экспериментально о.феделить взаимосвязь удельной силы деф ршрования и размеров очага пластической деформации.

4. Разработгть метогчки теоретического опред ления силовых характеристик и формоизменения в процессах ьь^.овливания ''они-чесним пуансоном, алгоритмы к программы расчета на ЭВМ.

5. Разработ'ть методику определений соотношений размеров заготовки к инструмента, обеспечива дих штамповку поковок типа "стакан" с минимальной разностекностыо н закалю го качеств.

6. Предложит1 способ Етампоокис позволяющий сни^..ть раз-ностеннооть на операции обратного выдавливания, опробы. ать его в лаборатории и провг-;ти опытную штамповку.

Ыучная новизна. Разработай, теоретически и экспериментально обоснован способ штамповки корченых заготовок типа "стакан", позволяющий снизить разностенность.

Разработаны математические модели, получены теоретические зависимост" для расчета силовых и кинематических параметров, формоизг^чения в процессах выдавливания коническим пуансоном и 2

кликом с учетом г без учета кесоосности инструмента.

Рчспериментально установлен? взаимосвязь удельной силы деформирования с формой и размерами очага пластической деформации при обратном ввдавливании.

Разработана. методика проектирования обратклчз ввдеаиивания корпусных -аготовок типа "стакан" с шгашалькой разностзшгостья и аеданного качества.

Авто.*- защищает:

- способ нтампозки корпусных заготовок типа "стакан" с tc:-ннмальной разноотеннг тью;

- матяматическиз моде г. i процессов обратного * чдавдизенкя коническим пуансоном или кликом как сооскым, тая и иесеосинм с матрицей;

- математические модели влияния механических характериоти материала, формы к размеров заготовки и инструмента на характер формокз..,енгточное, ь и удельную ск у деформирования;

- взаимосвязь удельной силы деформирования при ввд. ¡лизании с формой и размерами очага пластической деформации.

Достоверность каучку. результатов работы подтверждается выполнением граничных условий, удовлетворительным согласованием расчетных, экспериментальных и литературных дег-тах по сила« выдавливания, формоизменению эаготоаки и кинематике течения мз~ талла.

Практическая ценность. Разработана научно■-обос:>от ткнад методики. проектирования процесса обратного вьдавлизаккя т?очкых корпуенже поковок типа "стакан", вкличаящая расчет исходных' размероз я 4 рмы заготовки под выдавливание, хоторыэ обеспечат трэбуекуп точность п качество покезки, расчет силовых парамзт-I ов и формоизменения по ходу ьддавлквашя для заданных геометрических и температурно-скоросткьк условий.

Внедрение результатов. Разработанная мзтодика проектирования передана заказчику на n/z A-I450. Экономический эффект от вкэдрзкия составил 21,3 тыс. рублей.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы долота-ны йа Мевдународкых конференциях "Актуальные проблемы пласт- -ческой обработки металлов" /г.Варнар Болгария, IS90/, "fldvsnc.üs in Seiifiea ^jspJisetiaa io /Öeijlng . Ckir,*\,

1991/, на Республиканской конференции "Теоретические и приклед-

3

гае проблемы развития ьиук „мпх и малоотходных технологий обработки металлов давлением" /г.Винница, 1991/, а также нь научных семинарах кафиры МТ-6 МГТУ им. Н.Э.Баумана.

Публикации. По теме диссертации опуликивано 7 печатных работ, зарегистрировано I изобретение и получено I положительное решение по заявке на изобретение.

Структура и объем работы. Диссер^ац! т состо г из введений, четырех глав, общих выводе , списка литературы и приложе-мя. Р. 5ота изложена на 152 страницах машинописного текст , содерхшт 114 рисунков, 18 таблиц, список использованной литературы из 112 1аииенованк.<.

ОСНОВНОЕ СОДЕРНАНИЕ РАЕСИН

Во введении содержится обоснование актуальности работы, научная I визна и основные положения, выноск ке на задиту.

В первой главе проведен анализ литературы по изучаемому вопросу.

Дана классификация причин и проведен анализ Эсроактера их влияния на разностснность заготовок тип-, "стакан". Выделено тр>. группы причин: при»*чны, связанные с заготовкой под ввдавлива-ние; причины, относящиеся к прессу и штампу; причины, которые условно можно назвать эксплуатационными.

Проанализированы способы штамповки корпусных заготовок типа "стакан" с точки з^зния получения минимальной разност-ннос-ти. Отмечено, что снижение разноетенности в том или ином рассматриваемом варианте, связано с полной или частичной нейтрализацией определенных причин разностекности. Замечена чедостаточ-ность информации о способах с сг>»'оцАнтр;^ованием заготовк»* I? штампе, которое ь.:' усложняет конструкцию штампа и, в тоже время, исключает влияние причин разноетенности, связанных" с заготовкой под выдавливание.

Проведен обзор теоретических исследований процесса обратного выдавливания соосными матрицей и пуансоном с коническим участком. Приведены расчет!.. ;е схемы и краткие описания методов а! яиза. Отмечается, что известные решения ограничены наличием только од).~1Го конического участка на пуансоне, справедливы.либо для плос.оого случая, либо для част лх условий выдавливания, ли-4 '

бо используют некие коэффициенты, выбор величин которых не обоснован, либо отсутствуют аналитические выражения.

Проведен обзор исследований несимметричных схем выдавливания. Выявлена необходимость исследования влияния эксцентриситета пуансона и матрицы на силовой режим, кинематику течения и формоизменение поковки в случае наличия на пуансоне конического участка.

Сформулированы цели и задачи исследования.

Во второй главе приведены результаты экспериментальных исследований.

Было проведено исследование влияния точности установки заготовки и основных параметров процесса на силовые характеристики, формоизменение и точность при обратном выдавливании. На основе проведенного литературного и патентного обзора для исследования принята схема по рис.1. На торцах заготовки (или, по крайней мере, на одном из торцов) выполняли выемки, совпада-щие по форме и размеру с концевыми частями пуансона и, выполняемого на выталкивателе, выступа. Диаметр заготовки выбирали всегда меньше диаметра матрицы. Соотношения размеров заготовки и инструмента выбирали такими, чтобы в одних случаях происходило самоцентрирование заготовки в штампе в первый момент деформирования по выполненным выемкам, а в других случаях штамповка проводилась бы при начальной несоосности заготовки и инструмента. В результате штамповки получали поковку, общий вид которой приведен на рис.2.

Для моделирования влияния факторов варьирования применена многофакторная схема, когда эффект влияния каждого фактора оценивается по результатам всех опытов. Приведена методика построения планов и статистической обработки результатов экспериментов на основе регрессионного анализа,

В качестве факторов варьирования, исходя из анализа номен-кулатуры поковок типа "стакан", приняты: I. относительное приращение диаметра верхней выемки Э-Йвыеи и 2. нижней выемки Нэ*г ЙзМГМ-{до1/Д, ; 3. относительный односторонний зазор СЙм-Лз«)/Д» ; 4. относительный диаметр' * »¿а/Йм ; 5. относительный диаметр 2 ; 6. относительная толщина донышка стакана Нлг^'Авр /5« ; 7. материал заготовки. Из опыта пггашовки известно, что выбранные факторы вли-

5

Рис. I. Схема исследуемого процесса

Рис. 2. Общий вид поковки после выдавливания

яют на исследуемые величины в степени не выше квадратичной и необходимо учесть парные взаимодействия I, 2 и 3 фактора. Поэтому, для реализации эксперимента был построен компромиссный . план 3 //27 для модели вида:

а .6. \fftxt * * Аг»- * • (I)

где у- функция отклика; эсг, Г, - варьируемые факторы в кодированном масштабе. Исследования проводили на технически чистом алюминии АДО двух различных плавок и сплаве АМцС, для используемых материалов построены диагракы истинных напряжений. В качестве оборудования использовали гидравлический пресс КОЗ.32 номинальным усилием 5 МН. Описана конструкция инструмента и штамповой оснастки.

Проведя эксперимент и полную его статистическую обработку на ЭВМ, были получены модели относительной удельной силы , степени незаполнения по высоте Нц/Й, степени незаполнения по диаметру (б-£>«,!„)/Б* , Относительного максимального эксцентриситета §г„ах/Ьу,. Анализ моделей показал, что уменьшение величины увеличение Д» и З3 снижает относительный максимальный эксцентриситет. На более пластичном материале величины эксцентриситета получаются больше, чем на менее пластичном. В случае самоцентрирования заготовки величины уменьшаются по

сравнению с вцдавливаниам без самоцентрирования. Уменьшение величин 2, Ъг , Л3 приводит к снижению относительной удельной силы. Наличие верхней выемки при самоцентрировании заготовки способствует лучшей смазке контактирующих поверхностей и ведет к уменьшению Уменьшение Н| и Х>4, увеличение Ра приводит

к улучшению параметров незаполнения (увеличивает Й„/Н и уменьшает (Ё-1и,)/Ям ).

Было проведено исследование формоизменения, формы и границ очага пластической деформации, взаимосвязи размеров очага с величиной удельной силы при обратном выдавливании. Исследования проведены методом координатной сетки. Изложены методика нанесения сетки, методика построения границ зон с развитой пластической деформацией, зон ее отсутствия и зон малых пластических деформаций, методика замера и расчета характерных размеров очага деформации. Эксперименты осуществлены на свинцовых разрезных образцах, в качестве оборудования использовался УИМ-50.

Установлено, что при обратном выдавливании усеченным кони-

7

ческим пуансоном пластические деформации сосредоточены в зоне под торцем пуансона, в окружающей ее кольцевой зоне и в зазоре между пуансоном и матрицей. Сравнение зон пластической деформации при выдавливании цилиндрическим пуансоном с плоским торцом и усеченным коническим пуансоном с углом до 30° показало, что размеры и форма очага ниже торца пуансона совпадают и не зависят от угла конуса.

Исследование выдавливания несоосным с матрицей усеченным коническим пуансоном, показало,, что под торцем пуансона существует некоторая линия раздела течения, для которой радиальная скорость металла равна нулю. Линия смещена от оси симметрии пуансона в сторону более тонкой стенки. Это смещение тем больше, чем больше несоосность. Установлено, что глубина очага пластической деформации ниже торца пуансона со стороны более тонкой стенки меньше, чем со стороны более толстой стенки. При эксцентричном выдавливании сохраняется чисто радиальное течение металла, а вертикальная скорость верхней границы металла стенки в любой момент времени одинакова по всему периметру.

Проведенные исследования подтверждают правильность допущений, принятых при теоретическом анализе.

В диапазоне степеней деформации £ * 0,28...О,75 исследована связь размеров очага и величины удельной силы Я при выдавливании цилиндрическим пуансоном с плоским торцом. Установлено, что изменение размеров согласуется с поведением & минимуму удельной силы (при£„1й*0,51) соответствует максимум всех геометрических размеров очага; росту % соответствует уменьшение, а уменьшению Я- рост любого геометрического параметра очага.

В третьей главе представлен теоретический анализ процессов обратного выдавливания коническим пуансоном и клином. В качестве метода исследования использован энергетический метод, а именно верхняя оценка. Приведена методика определения кинематического состояния и силового режима.

Обоснована расчетная схема обратного выдавливания коническим пуансоном для ссесиммэтричного и плоского случая (рис.З), В общем случае различали три стадии: стационарную (рис.За), нестационарную (рис,36) и заключительную. Под заключительной понимаем стадию, когда расчитанный размер очага пластической деформации Я становится равен или меньше толщины донышка стакана. В 8

деформируемой заготовке выделено шесть зон: I, 2, 3, 4- пластические; 5, 6- жесткие. В каждой из зон, в соответствии с иото- ' дикой, определены поля скоростей, удовлетворяющие граничным условиям и условии несжимаемости, скорости деформаций н интенсивность скоростей деформации. Приведены формулы для определения формоизменения и силового режима по ходу выдавливания, Разработаны алгоритм и программы расчетов на ЭВМ, получены графические зависимости и проанализировано влияние основных параметров технологического процесса на силовой режим.

В частности установлено, что при любых соотношениях размеров инструмента существует некоторая величина угла конуса, при котором относительная удельная сила 4/5^ минимальна. Так при

1,516; Rj/R^ 1,4705; 2,0; 0°30' минимум

Я/5% наблюдается при угле <£ близком к 10°. Величина опт/шального угла c¿ слабо зависит от параметров трения, но при увеличении любого коэффициента трения также увеличивается.

Сравнение теоретических и экспериментальных кривых относительной удельной силы, показало их хорошую сходимость, ошибка не превышает 20%.

Для обеспечения возможности учета влияния рэзностенности на силовой режим и формоизменение, исследован процесс обратного выдавливания при несоосности конического пуансона или клина с матрицей. Обоснованы расчетные схемы (рис.4, рис.б).

При выдавливании клином в деформируемой заготовке выделено девять зон (рис.4): I, 2, 3, 1а, 2а, За- пластические; 4, 5, ба-гесткиэ. Анализ проведен для двух стадий выдавливания. Отличие второй стадии от рассмотренной выше- равенство величины смещения линии раздела течения й меньшему размеру клина £.,. С учетом этого, весь металл под торцом клина будет течь в сторону более толстой стенки, зона 1а исчезнет, зона 2а станет дееткой, течение в зоне За будет происходить только за счет обжатия конусом.

В соответствии с методикой, определены кинематическое состояние, формоизменение и силовой режим. Разработаны алгоритм и программы расчета на ЭВМ. Проанализировало влияние несоосностя нлина и матрицы на относительную деформирующую силу ве-

личину смещения линии раздела течзния Д, разкеры очага пластн- . ческой деформации Ь и Ц.

■■<>■/ > л>' ; ГГ > V ; > ; ^

а) б)

Рис. 3. Расчетная схема обратного выдавливания коническим пуансоном

Рис. 4. Расчетная схема обратного выдавливания усеченным кланом, несоосным с матрицей

Показано, что по ходу выдавливания величина смещения 4 И глубина очага со стороны более толстой стенки H увеличиваются, а глубина со стороны более тонкой стенки Ь уменьшается. С момента, когда û/i„= I, глубина H становится постоянной, а величина h равна нулю. Момент, когда дД„ =* I, будем называть критическим, а наименьшую несоосность, когда наблюдается критический момент с самого начала выдавливания, будем именовать гритичос-кой несоосностью SRp. Установлено, что в докригической области S<8rj» относительная сила с ростом несоосности В возрас-

тает. Возрастание силы тем больше, чем меньше размер матрицы LM. Максимального значения сила достигает при критической несоосности, а в закритической области 8 >§„р относительная сила уменьшается. Уменьшение тем больше, чем меньше 1Н. При Несносности близкой к максимальной, величина которой равна толщине стенки стакана при выдавливании без эксцентриситета» ■ oîhocm-тельная сила Pg/б* растет. Интенсивность роста силы jeu бодьпе, чем больше размер матрицы £„.

В случае рассмотрения обратного выдавливания усеченным коническим пуансоном, несоосным с матрицей, заготовку разбивали на пять зон (рис.5): I, 2, 3- пластические; 4, б- жесткие. Лот лучены выражения для определения кинематического состояния, формоизменения и силового режима. Интегрирование выражений мощностей, минимизацию мощности по величинам h я И проводили на 8ВМ с использованием формулы Симпсона и метода крутого восхождения. При этом полагали, что глубина очага пластической деформации меняется непрерывно по углу *Р от И к h. Величину смещения линии раздела течения металла & находили из условия, наеденного при экспериментальных исследованиях: tyj «wsi . Отсюда величины смещения и несоосности (à и S) связаны следующим выражением:

& « S /(Й - (2)

Используя регрессионный анализ (план Рехтиафнера получены аналитические выражения для расчета размеров очага пластической деформации, относительной удельной силы и относительной силы:

h » К f й/«Г, s/tf, d, /4/г.-, к/и,, ju, О)

H - к (Й/tf. 8/tf, ci, fc/tf. M, /„д./,, (4)

t/fy h (й/ri, fi/ri. fL, HJt?< Нт/НК, Л. Л». Jbb «)

II

Рис. 5. Расчетная схема обратного выдавливания

коническим пуансоном, несоосным с матрицей

рь/6Г5. 4 (Ч^г, 8М, Нк/п", Нт/Нн, Л./5*. Л*). (6)

Построены графические зааисиг/оо-'и указанных величин и проанализировано влияние на них различных факторов технологического процесса. В ча^тносг . установлено, что с ростом несоосиости глубина очага пластической деформации со'стороны более тонкой . стенки Ь у*, льсается, а глубина со стороны более толстой стенки Н увеличивается. В рассматриваема диапазонах варьирования факторов, увеличение угла конуса с. уменьшает ?/б"5, при этом глубина увеличивае^я, а /) уменьшается. С увеличением ррлнуса матрицы Ни или умен/ -ением любого из коэффициентов трепля относительная удельная сила увеличивается.

Сравнение т^оретич ;кого и экспериментального графика относительной силы /|/бк показало их хорошую сходимость. Погрей-нпть расчета не прь.,осходит 7%.

В четвертой гларе приведена методика проектирования процесса обратного вытапливания корпусных заготовок типа "стакан" с минимально, разностенностью.

Подчеркнуто, что экспериментальна исследования показали, что самоцентрирование загото:<:ш в штампе создаем благоприятные условия для уменьшения разнос.тенности "стаканов".

Описан способ штамповки, по которому в заготовке под выдавливание выполняет конические выемки в терцах (или на одном торце). По форме выемки совпадают с концевыми частями пуансона и выступа выталкивателя. Заготовка помещается в и&\ _ ицу с зазором, но при этом размеры заготовки и выемок подобраны так, чтобы осуществлялось самоцентрирование заготовки пуанссчоч л выступом выталкивателя по выемная. Показано, что предлагаемый способ исключает причины раэностенности, свяс дные с заготовкой.

На основе рассмотрения силовых и геометрических условий контакта загот'чки и инструмента, получены упрошенное и уточненное условия самоцентрирования. В уточненном условии самоцентрирования наряду с углом конуса, диаметрами матрицы и заго-товкиучитывается влк.лие на величину »минимальной глубины выемки, обеспечивающей самоцентрирование, величины радиуса закругления пуансона и условий трения на контакте заготовки и инструмента.

Из анализа формоизменения заготовки по ходу выдавливания получены теоретические зависимости, которые позволяют рассчиты-

13

вать параметры незаполнения й*/Н и (Э-Д^УД,. Сравнение теоретических величин параметров незаполнения с полученными в эксперименте показало их хорошую сходимость.

Приведена методика проектирования процесса обратного выдавливания, заключающаяся в определении формы и размеров загг -товки, удовлетворяющих условию штамповки поковк. с заданными параметрами точности и формоизменения, а определении силового режима протекания процесса для заданных геометрических и темпе-ратурно-скоростных условий.

Приведен пример разработки процесса обратного ввдавливания заготовки крупногабаритного стакана.

общие вывода

1. На основании г элиза литературных источников установлено, что большая группа основных причин, влияодих на разностен-ность корпусных поковок типа "стакан", связана с формой и размерами заготовки под обратное выдавливание. Полная или частичная нейтрализация этих причин позволяет ущественно снизить разностенность, а спг-обы, направленные на это, практически отсутствуют. Поэтому, I .зработка научно-обоснованной методики 0 позволяющей повысить точность поковок типа "стакан" на операции обратного выдавливания, является актуальной.

2. На основе теоретических и экспериментальных исследований, разработан способ штамповки корпусных поковок типа "стакан", признаний изобретением. Установлено, что предлечеш.лй способ позволяет уменьшить разностенность покозс .

3. На основе исследования картины течения, разработана математическая модель процесса обратного выдавливания коническим пуансоном. Установлено, что очаг пластической деформации ниже тор!:а пуансона при выдавливании коническим пуансоном совпадает по фор- е и размерам с очагам пласт?, .еской деформации соответствующего цилиндрического пуансона.

4. Исследованы закономерности течения металла при обратном вылавливании коническим пуансоном, несоосным с матрицей. Установлено, что в условиях несоосности инструмента, нарушается симметрия течения металла: глубина очага пластической деферка-ции со стороны бо.-^е тонкой ст.нкт: меньше, чем со стороны бол р 14

тоастой стенки. При этом окружная скорость течения металла равна нули, а опвая скорость постоянна по периметру стенки стакана. Исследования позволили выбрать расчетную схему для процессов выдавливания с эксцентриситетом.

5. Экспериментально установлена взаимосвязь между формой и размерами очага пластической деформации и удельной силой деформирования при обратном ввд" вливании цилиндрическим пуансоном. Установлено, что минимуму удельной силы деформирования соответ-сиует максимум величин характср(юх размеров очага пластической деформации. Характер изменения геометрических параметров очага и удельной силы деформирования в зависимости от степени деформации подобны меж"у собой.

6. Разработаны и реализованы на ЭВМ математические модели, позволяющие рассчит"ват- относит тьные удельные силы деформиро-Е-ния, размеры очага пластической деформации и формоизменение заготовки по ходу в: давливания для обратного выдавливания кони-чес чм пуансоном и клином, как соосных, так и несоосных с матрицей. Проанализирован:- влияние на у к заннке выше величины основных траметров технологического процесса. Максимальное расхождение теоретических удельных сил с экспе^ ментальными данными не превосходит 20/5 в случе.. соосного инструмента и 7% при эксцентриситете мещу пуансоном и матрицей.

7. На основе экспериментальных исследований получены уравнения регрессии, связывающие удеън; 1 силу деформирования, параметры формоизменения и точности поковки типа "стакан" с формой и размерами инструмента, заготовки, готовой детали и механическими свойствами штампуемого материала. Установлено, что неправильный выбор размеров заготовки приводит к увеличению разностенности и ухудшению качества детали. Расхождение между теоретическими и экспериментальными величинами удельных сил не более 25%, а г, л параметров формоизменения не бс..ее 25,9%.

8. Разработана методика проектирования процесса обратного выдавливания точных корпусных поково: типа "стакан". Методика позволяет, исходя из размеров и материала готовой поковки, рассчитать исходные размеры и Лорку заготовки под выдавливание, которые обеспечат требуемую точность, рассчитать формоизменение поковки и силовые параметры процесса по ходу деформирования.

9. Разработанная методика внедрена на п/я А-1450 и позво-

15

лила получить экономический эффект 21,3 тыс. рублей.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Семенов Е.И., "..медиков В.Е. Теоретическое исследование течения металла и технологического усилия при обратном выдавливании усеченным клином, несоосным с матрицей // Актуальные проблемы пластической обработки металлов: Тезисы докл. науч-но-тохнич. конф. с международным участием. - Рарна(НРБ), 1990.-С.24.

2. Семенов Е.И., Снимщиков В.Е. Экспериментам roe исследование эффекта минимума удельного усилия при обратном выдавливании цилиндрическим пуансоном // Актуальные проблемы пластической обработки металлов: Тезисы докл. научно-технич. конф. с международным участием. - Варна(НРЕ), 1990. - С. 9.

3. Семенов Е.И., Сникциков В.Е. С.феделение влияния отклонения от соосности инструмента на характер деформации и технологическое усилие при обратном выдавливании коническим пуансоном // Вестник машиностроения. - 1990. - № 10. - С. 64-66.

4. Семенов Е.И., Снимщиков В.Е. Математической моделирование процессов выдавливания // Теоретические и прикладные проблемы развития наукоемких и малоотходных технологий оС^ботки металлов давлением: Тезисы докл. p^jn. научно-технич. коиф. -Винница, 1991. - С. 90.

6. Семенов Е.К., Снимщиков В.Е. К вопросу исследования обратного выдавливания цилиндрическим пуансоном с ыоским торцом // Кузнечно-штамповочное. производств^ - 1991« - К* 6. -С. 7-8.

6. Semenov У1., Shimshikov V.Y. Computo- AitJtg Selection of Pr-es& fat- £xtfiiiiari with Conical Dies Jf Advmcti ift Compuf et- Science Application ta Ma&hinety : Proceeding of International Cottfercncc an CAD Muûifiet-yBeijing (China), im.~ P. 775-781. .

7. A.C. 1648620 СССР, Ш5 В 21 К 21/06. Способ изготовле-, ния деталей типа стаканов / Е.И.Семенов, И.С.Зиновьев, В.Е.Снимщиков (СССР). - » 4609827/31-27. - 1991. - д.с.п.

0. Семенов Е.И., Снимд"ксг- !••!>. Исследование выдавливания коническим пуансоном // Веек:;. гшикостроения. - 1992.. -

£5. - С. 60-63. -'Г-г^'

1б