Зусилля деформування, напружено-деформований стан і температурний розподіл у здеформованій заготовці при гарячому зворотному видавлюванні порожнистих виробів із латуні

Abstract

Методом скінченних елементів створена математична модель та проведений аналіз гарячого видавлювання із латуні вісесиметричного порожнистого виробу з виступами у донній частині та необхідним пропрацюванням структури металу у місці переходу стінки у донну частину. Використана схема зворотного видавлювання з роздачою в рухомій матриці, в якій діаметр вихідної заготовки менший від зовнішнього розміру виробу, а формоутворення виробу проходить при зменшеному зусиллі. Застосованаана пластична модель металу. Виявлена форма пуансоні і матриці, що забезпечили необхідне пропрацювання здеформованого металу у потрібному місці. Визначені кінцеві форма і розміри виробу. Встановлена залежність зусилля видавлювання від переміщення пуансона та точний розподіл питомих зусиль на контактуючих поверхнях заготовки з деформуючим інструментом для проектування штампового оснащення, а також установлений напружено-деформований стан у здеформованій заготовки при максимальному зусиллі видавлювання. Показані послідовність формоутворення виробу та зміна температурного розподілу на протязі процесу видавлювання. Приведені розподіли компонент напружень та деформацій по об'єму заготовки. Оцінка пропрацювання структури металу пластичною деформацією проводилася по розподілу інтенсивності деформацій.

A finite element method was used to create a mathematical model and analyze hot extrusion of an axisymmetric hollow product from brass with performances in the bottom part and the necessary study of the metal structure at the place of wall transition to the bottom part. The used scheme of reverse extrusion with distribution into a movable matrix, in which the diameter of the initial billet is smaller than the external size of the product, and the shaping of the product takes place with a reduced effort. Applied plastic metal model. The identified shape of the punch and the matrix provided the necessary study in the right place. The final shape and dimensions of the product were determined. The dependence of the extrusion force on the movement of the punch and the exact distribution of the specific forces on the contacting surfaces of the workpiece with a deforming tool for designing die tooling is established, and the stress-strain state in the deformed workpiece is set at the maximum extrusion force. The sequence of product formation and the change in temperature distribution during the extrusion process are shown. The distributions of components of stresses and strains in the volume of the workpiece are given. Evaluation of the study of the metal structure by plastic deformation was carried out according t o the distribution of the intensity of deformations.