Математическая модель расчета предельного коэффициента вытяжки цилиндрических деталей из листовых заготовок переменной толщины

Приведено решение актуальной задачи определения предельных деформационных возможностей листового металла при формообразовании цилиндрических деталей, на основе которого созданы научно-методические рекомендации для управления качеством и технико-экономическими показателями выпускаемой продукции. Путем решения дифференциального уравнения равновесия фланца заготовки переменной толщины, описываемой степенным законом, получены аналитические и графические зависимости для оценки предельного коэффициента вытяжки деталей без учета и с учетом смещения фланца. Выявлены закономерности влияния толщины края заготовки и показателя степени закона изменения ее толщины на коэффициент вытяжки. Показано, что наибольшее значение предельного коэффициента вытяжки обеспечивает параболический закон изменения толщины. По результатам расчетов установлено, что для вытяжки деталей с постоянной толщиной стенки наибольшего значения предельного коэффициента вытяжки можно достичь, используя дисковые заготовки с толщиной, изменяющейся по линейному закону в радиальном направлении. Проанализированы рациональные технологии изготовления заготовок переменной толщины и особенности последующей вытяжки цилиндрических деталей.

Литература

[1] Ковалевич М.В., Гончаров А.В., Гуков Р.Ю. Разнотолщинность цилиндрических деталей из титановых сплавов при пневмотермической формовке. Вестник Московского авиационного института, 2016, т. 23, № 3, с. 136–142.

[2] Ковалевич М.В. Отработка деталей на технологичность при пневмотермической формовке. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2015, № 2, с. 23–26.

[3] Волхонский А.Е., Ковалевич М.В., Гончаров А.В. Применение эффекта сверхпластичности — новые возможности в современных процессах металлообработки. Образовательные технологии, 2014, № 4, с. 120–128.

[4] Шемонаева Е.С., Гончаров А.В. Влияние режимов обработки на распределение толщины стенки при формовке ячеек. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2017, № 2, с. 11–16.

[5] Шемонаева Е.С. Расчеты процессов формовки крутоизогнутых патрубков. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2015, № 2, с. 32–37.

[6] Чумадин А.С., Ершов В.И., Шемонаева Е.С. Исследование процесса формовки полуторов из листовых заготовок. Авиационная промышленность, 2013, № 2, 33 с.

[7] Кулаков В.Г., Моисеев В.К., Шаров А.А., Ломовской О.В., Плотников А.Н. Стесненный изгиб в холодной листовой штамповке эластомером. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2013, т. 15, № 6(4), с. 855–860.

[8] Ларин С.Н., Нуждин Г.А., Пасынков А.А. Оценка напряженно-деформированного состояния процесса изотермической отбортовки в режиме кратковременной ползучести. Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2016, № 11–2, с. 235–251.

[9] Мельников Э.Л., Сережкин М.А., Ступников В.В., Бодарева А.В., Аванесян В.П. Формообразование сферических, эллиптических и куполообразных днищ с минимальной разнотолщинностью стенки детали. Ремонт. Восстановление. Модернизация, 2016, № 12, с. 28–33.

[10] Кузнецов А.Ф., Горбунова Ю.Д., Орлов Г.А. Исследование изменения толщины стенки эллиптических тонкостенных днищ при штамповке. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2017, № 3, с. 19–23.

[11] Бабурин М.А., Баскаков В.Д., Тарасов В.А., Зарубина О.В. Оценка предельной степени вытяжки цилиндрических деталей из переменных по толщине дисковых заготовок. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2015, № 1, с. 3–6.

[12] Бабурин М.А., Бараев А.В., Боярская Р.В., Тарасов В.А. Перспективы применения штамповки свинцом для снижения массы металлического лейнера баллонов высокого давления комбинированной конструкции с композитной оболочкой. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением, 2015, № 2, с. 18–22.

[13] Бабурин М.А., Баскаков В.Д., Зарубина О.В. Вытяжка металлофторопластовых втулок из дисковых заготовок переменной толщины. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2015, № 7, с. 16–22.

[14] Бабурин М.А., Баскаков В.Д., Зарубина О.В., Ладов С.В., Никольская Я.М., Федоров С.В. Применение профилированных по толщине заготовок для управления толщиной стенки штампуемых свинцом оболочковых деталей. Технология металлов, 2016, № 11, с. 2–8.

[15] Бабурин М.А., Баскаков В.Д., Герасимов Н.В., Зарубина О.В., Тарасов В.А. Анализ формоизменения заготовок при вытяжке полусферических деталей с применением промежуточных деформируемых сред. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2014, № 7, с. 21–24.