Разработка и исследование устройства для газовой штамповки с односторонним нагревом заготовки

При температуре окружающей среды пластичность многих металлов и их сплавов невелика, поэтому штамповка деталей сложной формы производится за несколько технологических переходов, что существенно увеличивает себестоимость производимых деталей. Нагрев штампуемой заготовки, многократно повышая ее пластичность, позволяет штамповать такие детали за один технологический переход. В этой связи обеспечение нагрева штампуемой заготовки является актуальной задачей. Разработано устройство для листовой газовой штамповки, содержащее матрицу, камеру сгорания и цилиндр с поршнем, одна полость которого соединена с матрицей, а другая — с камерой сгорания. Устройство осуществляет односторонний нагрев штампуемой заготовки до заданного интервала температур и последующее ее деформирование в полости матрицы путем воздействия высокотемпературного газа, образующегося при сгорании газообразной топливной смеси в камере сгорания. Для предотвращения контакта заготовки с поверхностью матрицы до достижения ею заданной температуры в полость матрицы подается сжатый воздух, давление которого изменяется соответственно изменению давления в камере сгорания. Проведено исследование рабочего процесса разработанного устройства. Установлены закономерности изменения давления в камере сгорания и полости матрицы. Определены оптимальные соотношения геометрических параметров устройства, обеспечивающие высокую эффективность его работы. Устройство предназначено для штамповки плоских деталей сложной формы преимущественно в условиях малосерийного и опытного производств.

Литература

[1] Алексеев П.А., Панченко Е.В. Моделирование процесса формообразования осесимметричной оболочки в режиме сверхпластичности. Известия ТулГУ. Технические науки, 2010, вып. 3, с. 181–185.

[2] Ларин С.Н., Яковлев С.С., Чудин В.Н. Штамповая оснастка для изготовления одно- и многослойных листовых конструкций из высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести. Известия ТулГУ. Технические науки, 2010, вып. 3, с. 102–107.

[3] Ларин С.Н. Изотермическое формоизменение куполообразных оболочек. Известия ТулГУ. Технические науки, 2011, вып. 4, с. 77–81.

[4] Ларин С.Н. Пневмоформовка ячеистых панелей из анизотропного материала. Известия ТулГУ. Технические науки, 2010, вып. 3, с. 51–61.

[5] Botashev A.Yu., Bisilov N.U. The research and creation of device for the gas punching with bilaterial heating of stock material. Applied and Fundamental Studies. Proceedings of the 2nd International Academic Conference, March 8–10 2013, vol. 1, St. Louis, Missouri, USA, pp. 195–198.

[6] Botashev A.Y., Bisilov N.U., Malsugenov R.S. Research of new method of the sheet stamping andcreation of equipment for his realization. European Innovation Convention. Proceedings of the 1st International scientific conference, 20–21 December, 2013. East West Association for Advanced Studies and Higher Education GmbH. Vienna, pp. 129–135.

[7] Боташев А.Ю., Бисилов Н.У. Исследование газовой листовой штамповки с двухсторонним нагревом заготовки. Заготовительные производства в машиностроении, 2013, № 3, с. 25–28.

[8] Боташев А.Ю., Бисилов Н.У. Исследование рабочего процесса устройства для газовой штамповки с двухсторонним нагревом заготовки. Обработка металлов давлением. Сб. науч. тр. Краматорск, ДГМА, 2010, № 4(25), с. 126–132.

[9] Боташев А.Ю., Мусаев А.А. Разработка, исследование и создание двухкамерного устройства для газовой листовой штамповки. Заготовительные производства в машиностроении, 2012, № 3, с. 20–23.

[10] Мхитарян А.М. Аэродинамика. Москва, Эколит, 2012. 446 с.