Комбинированное выдавливание-разделение деталей типа колец

Abstract

Существующие способы получения полых деталей типа кольца из листовых и прутковых заготовок отличаются низкой производительностью и нерациональным расходом материала. Рассмотрены различные способы безотходного получения деталей типа колец комбинированием радиального выдавливания фланца в разъемной матрице с последующим его отделением пробивкой от исходной многоштучной прутковой заготовки. Методом конечных элементов установлен характер деформированного состояния для деталей типа кольца, изучены закономерности развития напряженно деформированного состояния заготовок. Установлено, что материальные частицы, расположенные по внутреннему диаметру вдоль продольного сечения кольца, с приближением к месту отделения детали от заготовки подвергаются немонотонной деформации с положительным значением показателя напряженного состояния. Предложены оптимальные схемы деформирования, обеспечивающие наибольшую пластичность металла в зоне разделения за счет повышения уровня гидростатического давления в очаге деформации. Для этого перед пробивкой обеспечивают переход к несвободному радиальному выдавливанию с ограничением выдавливаемого фланца по контуру. Другим приемом является выполнение одновременно с пробивкой подсадки фланцевого полуфабриката перемещением полуматрицы. Экспериментальные исследования подтвердили, что способ комбинированного радиального выдавливания с последующей пробивкой пуансоном при одновременной подсадке фланца позволяет получить детали типа колец с четко оформленным внешним контуром кольца и качественной поверхностью отверстия.

The existing methods of obtaining hollow parts type ring from sheet and bar billets are characterized by low productivity and wasteful material consumption. Various methods of non-waste obtaining details of the type ring by combining the radial extrusion of the flange in a detachable matrix, followed by its punching from the original multi-rod bar are considered. The finite element method was used to determine the deformed state for parts type ring, and the laws governing the development of the stressed -deformed state of blanks were studied. It is established that the material particles located along the inner diameter along the longitudinal section of the ring, wi th the approach to the place of separation of the part from the workpiece, undergo a nonmonotonic deformation with a positive value of the stress state index. Optimal deformation schemes providing the greatest plasticity of the metal in the separation zone due to an increase in the level of hydrostatic pressure in the deformation zone are proposed. In this case, a transition to a non-free radial extrusion before punching with a restriction of the extruded flange along the contour is provided. Another technique is to simultaneously perform the punching of a flanged semi-finished product by moving the semimatrix. The method of combined radial extrusion followed by punching with a simultaneous flange insertion allows to obtain details of the type ring from the clearly defined outer contour of the ring and the qualitative surface of the hole. It was confirmed by experimental studies.