Холодне пластичне формоутворення сталевих порожнистих заготовок деформуючих інструментів методами гідропресування і гідроштампування - Автореферат

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХОЛОДНЕ ПЛАСТИЧНЕ ФОРМОУТВОРЕННЯ СТАЛЕВИХ ПОРОЖНИСТИХ ЗАГОТОВОК ДЕФОРМУЮЧИХ ІНСТРУМЕНТІВ МЕТОДАМИ ГІДРОПРЕСУВАННЯ І ГІДРОШТАМПУВАННЯРобота виконана в Донецькому фізико-технічному інституті ім. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Спусканюк Віктор Захарович, завідувач відділом технологічних досліджень процесів гідропресування Донецького фізико-технічного інституту ім. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Алієв Іграмотдин Серажутдинович, завідувач кафедрою “Обробка металів тиском” Донбаської державної машинобудівної академії, Міністерство освіти і науки України, м. кандидат технічних наук Тютенко Вячеслав Степанович, старший науковий співробітник відділу Донецького фізико-технічного інституту ім. Захист відбудеться “26”грудня 2002 р. в 12.00 в аудиторії 5.353 на засіданні спеціалізованої ради Д 11.052.01 у Донецькому національному технічному університеті (83000, м.Основні переваги таких методів формоутворення порожнин полягають у зниженні контактного тертя, підвищенні технологічної пластичності заготовок і стійкості майстрів-пуансонів. Спосіб формоутворення порожнин вдавленням майстра-пуансона в заготовку з інструментальної сталі зі зворотнім витіканням матеріалу реалізується при дуже високому рівні тиску деформування. Ці процеси реалізуються при тисках, прийнятних для практичного використання, а рідина високого тиску забезпечує більш сприятливі умови для організації радіального плину металу з метою формоутворення порожнин, зокрема, перемінного по висоті перерізу. Розроблено математичні моделі процесів роздачі заготовок з радіальним плином металу і радіального обтиснення заготовок інструментів з використанням майстрів-пуансонів і рідини високого тиску. Предметом дослідження є режими обробки заготовок, що забезпечують формоутворення точних порожнин перемінного по висоті перерізу і зміцнення сталей у процесах роздачі або обтиснення з використанням майстрів-пуансонів і рідини високого тиску.Зниження напруження контактного тертя, підвищення технологічної пластичності заготовок і стійкості майстрів-пуансонів досягаються при пластичній деформації заготовок з використанням рідини високого тиску. Обробка здійснюється в гідростаті при тиску Р рідини, що оточує заготовку й інструмент. Запропоновано математичну модель процесу радіального обтиснення, коли поверхня циліндричної порожнини вихідної заготовки дотикається до ребер майстра-пуансона і при гідропресуванні відбувається формування каналу матриці у виді правильного багатокутника з числом сторін не менш шести (у цьому випадку деформований стан металу з достатньою точністю можна вважати плоским). Вихідні заготовки 5 із вставленими в їхню порожнину майстрами-пуансонами 3 завантажувалися в контейнер і встановлювалися в порожнині конічної матриці (на даній схемі контейнер високого тиску і матриця представлені як одне ціле). Використано майстри-пуансони, що забезпечують пластичне формоутворення вставок матриць із вхідною конічною ділянкою (2Q=10…20°), перехідною профільною і калібруючою шестигранною під ключ S=13 мм або квадратного поперечного перерізу з розмірами 12?12 мм, а також майстри-пуансони для формоутворення вставок матриць з паском круглого перерізу, що калібрує.Розроблено математичну модель процесу роздачі заготовки з радіальним плином металу при вдавленні майстра-пуансона в попередньо підготовлений осьовий отвір, яка забезпечує можливість аналітичного визначення тиску штампування, розподілу деформацій, граничної деформації заготовки без руйнування при штампуванні в середовищі рідини високого тиску і без неї. Розроблено математичну модель процесу радіального обтиснення заготовки методом гідропресування на оправленні з поперечним перерізом у виді правильного багатокутника, яка забезпечує можливість розрахунку параметрів формозміни заготовки й оцінки контактних тисків на стадії перетворення форми порожнини з циліндричної в пряму правильну призматичну. Встановлено основні закономірності процесу гідроштампування-роздачі заготовки майстром-пуансоном з радіальним плином металу в середовищі рідини високого тиску. При використанні майстрів-пуансонів з конічною і циліндричною ділянками, коефіцієнтах витяжки l=1,2...1,8 швидкість заготовки практично дорівнює швидкості майстра-пуансона, а у зоні пластичної деформації метал випереджає майстер-пуансон Розроблено методичні рекомендації з проектування технологічного процесу гідропресування з обтисненням заготовок навколо майстра-пуансона і заснована на використанні цього процесу технологія виробництва сталевих інструментів типу вставок матриць і волок із вхідним конусом при 2Q=5...30° і ділянкою, що калібрує, круглого або, багатогранного профілю.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ