Исследование технологии штамповки детали «Лопатка направляющая».

Поковку детали «Лопатка направляющая» получают методом горячей объемной штамповки в открытом штампе. Штамповку осуществляют на электровинтовом прессе. Материал поковки — никелевый сплав ЭП718ИД. Технологический процесс изготовления включает операции «выдавливание» и «штамповка».

Цель данного компьютерного моделирования, выполненного в системе QForm-2D/3D, заключается в анализе течения материала в ручье штампа, а также в контроле геометрических размеров поковки в конце рабочего хода пресса.

Исходные данные для моделирования:

  • • оборудование — электровинтовой пресс с номинальной силой 10 МН (1000 тс);
  • • исходная заготовка (рис. 2.20), получена методом прямого выдавливания в штампе с вертикальной плоскостью разъема;
  • • материал заготовки — никелевый сплав ЭП718 ИД;
  • • температура нагрева заготовки под штамповку — 1120 °С;
  • • температура подогрева инструмента на предваритель- ной/окончательной штамповке — 150... 180 °С;
  • • коэффициент трения в штампе на предварительной/ окончательной штамповке — 0,1;
  • • температура окружающей среды — 40 °С.
Исходная заготовка для штамповки

Рис. 2.20. Исходная заготовка для штамповки

Результаты моделирования. На рис. 2.21 приводится схема замеров толщины профиля моделируемой штамповки; на рис. 2.22, а—в показано изменение толщины штамповки в трех характерных сечениях - «1—1», «4—4», «8—8» — представленных на рис. 2.21 для предварительной штамповки. Конечное расстояние между верхним штампом и нижним штампом — 3,074 мм. На рис. 2.23, а—в показано изменение толщины штамповки в конце окончательной штамповки при конечном расстоянии 3,985 мм.

Рис. 2.21. Схема замера толщины профиля поковки

Компьютерное моделирование позволило также определить величину силы деформирования для каждой из моделируемых операций штамповки. График силы деформирования в зависимости от положения верхнего инструмента представлен на рис. 2.24.

Важным преимуществом компьютерного моделирования является расчет и визуализация распределения накопленной деформации в очаге деформации (рис. 2.25). Контроль значения накопленной деформации на каждом шаге расчета позволяет определить зоны максимальной концентрации деформации в очаге (см. рис. 2.24). Вблизи зоны максимальной концентрации деформации расположена зона, в которой образуется складка. Однако ее протяженность и местоположение не ухудшают качество получаемой поковки.

Изменение толщины профиля пера поковки по сечениям для операции «Штамповка предварительная»

Рис. 2.22. Изменение толщины профиля пера поковки по сечениям для операции «Штамповка предварительная»:

а — сечение «1—1»; б — сечение «4—4»; в — сечение «8—8»

Изменение толщины профиля пера поковки по сечениям для операции «Штамповка окончательная»

Рис. 2.23. Изменение толщины профиля пера поковки по сечениям для операции «Штамповка окончательная»:

а — сечение «1—1»; б — сечение «А—4»; в — сечение «8—8»

График зависимости силы деформирования от положения верхнего инструмента (штампа)

Рис. 2.24. График зависимости силы деформирования от положения верхнего инструмента (штампа)

Распределение накопленной деформации в конце окончательной

Рис. 2.25. Распределение накопленной деформации в конце окончательной

штамповки

Контрольные вопросы и задания

  • 1. Назовите этапы разработки технологического процесса.
  • 2. Как проектируют поковку?
  • 3. Как осуществляется расчет заготовки и выбор оборудования?
  • 4. Какова последовательность проектирования штампов?
  • 5. Назовите современные компьютерные программы проектирования и моделирования процессов обработки металлов давлением.
  • 6. Каковы преимущества компьютерных технологий по сравнению с классической системой проектирования?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >