Вплив радіуса заокруглення пуансона спеціального профілю на витягування вісесиметричних виробів з листової заготовки із нержавіючої сталі

Abstract

Методом скінченних елементів створені математичні моделі та проведений аналіз витягування пуансоном спеціального профілю з листової заготовки діаметром 199 мм і товщиною 1 мм вісесиметричних порожнистих виробів із нержавіючої сталі. Коефіцієнт витягування складав 0,54, а односторонній зазор між пуансоном і матрицею дорівнював товщині заготовки. Застосування пуансона спеціального профіля забезпечує створення додаткового тягнучого зусилля за стінку заготовки при витягуванні та суттєве зниження розтягувального осьового напруження в небезпечному перерізі заготовки. Також виконане моделювання процесів знімання виробів із пуансонів. Виявлений вплив радіуса заокруглення пуансона на силові режими витягування, напружено-деформований стан заготовок та кінцеві форму і розміри виробів. Приведені залежності зусилля витягування та зусилля на притискачі від переміщення пуансона, а також залежність максимального зусилля витягування від радіуса заокруглення пуансона. Зображені розподіли компонент напружень у здеформованій заготовці при максимальному значенні зусиллі витягування і розподіли компонент деформацій по об'єму виробу. Показані форми і розміри виробів після витягування. Вставлена можливість отримання виробів за один перехід із співідношенням товщини заготовки до радіуса заокруглення від 0,1 до 0,5.

A finite element method was used to create mathematical models and an analysis was carried out of a special profile punch with sheet blanks with a diameter of 199 mm and a thickness of 1 mm of axisymmetric hollow stainless steel products. The drawing ratio was 0.54, and t he one-sided gap between the punch and die was equal to the thickness of the workpiece. The use of a special profile punch provides for the creation of an additional pulling force along the wall of the workpiece during drawing and a significant reduction in tensile axial stress in the dangerous section of the workpiece. Also, the simulation of the processes of removal of products from punches. The influence of the radius of rounding of the punch on the force modes of extrusion, the stress-strain state of the workpieces and the final shape and dimensions of the products are revealed. The dependences of the pull force and the force on the clamp on the movement of the punch, as well as the dependence of the maximum drawing force on the radius of the punch are given. Shows the distribution of stress components in the deformed workpiece at the maximum value of the pull force and the distribution of the strain components by volume of the product. The shapes and sizes of products after drawing are given. The possibility of obtaining products in one transition with a ratio of the thickness of the workpiece to the radius from 0.1 to 0.5.