ИЗУЧЕНИЕ ХАРАКТЕРА ЗАПОЛНЕНИЯ ПОЛОСТИ ШТАМПА В ПРОЦЕССАХ ОТКРЫТОЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОГРАММЫ Q - FORM , ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКОВКИ «ФЛАНЕЦ»

PDF Печать E-mail

Авторы: Плехов Дмитрий Валерьевич, Мошкин Алексей Андреевич,

Руководитель: Чудинова Наталья Геннадьевна,

ГБПОУ «Лысьвенский политехнический колледж», Россия, г. Лысьва

29.01.2018

 

 

Актуальность темы: В процессах открытой объемной штамповки для полного заполнения полости штампа объем исходной заготовки должен в 1,2 – 1,3 раза превышать объем готовой поковки. При этом приемником избыточного металла является облойная канавка. При разработке технологического процесса штамповки необходимо стремиться к тому, чтобы полное заполнение полости штампа достигалось при минимальном отходе металла в облой. Процесс объемной штамповки в зависимости от степени заполнения полости штампа можно разделить на 4 стадии. В первой стадии происходит осадка исходной заготовки. Она заканчивается в момент соприкосновения боковой поверхности заготовки со стенками полости штампа.

 

Во второй стадии процесса штамповки происходит частичное заполнение углов и других труднозаполняемых частей полости штампа. Усилие штамповки при этом в сравнении с первой стадией возрастает в результате подпирающего действия боковых стенок штампа.

В третьей стадии часть избыточного металла вытекает в облойную канавку, располагающуюся вокруг полости штампа. В это время заусенец (облой) начинает выполнять свою главную технологическую функцию – закрывает полость штампа и препятствует течению металла из нее. При уменьшении высоты заусенца на мостике сопротивление выходу металла в канавку возрастает, и к концу третьей стадии штамповки вся полость штампа оказывается заполненной. Общее усилие штамповки при этом значительно выше, чем в предыдущих стадиях.

Теоретически этот момент должен совпадать с концом всего процесса штамповки. Однако, на практике, вследствие колебаний размеров заготовки, ее объем задают, как правило, несколько больше требуемого. Поэтому в последний момент штамповки (четвертая стадия) происходит доштамповка поковки, обеспечивая получение требуемой высоты поковки, характеризующаяся вытеканием избытка металла в облой. Усилие штамповки на четвертой стадии резко возрастает.

Если объем заготовки будет меньше оптимального, то полость штампа будет незаполненной. При избыточном объеме заготовки наблюдается перерасход металла в облой и резкий рост усилия штамповки. При оценке технологичности поковки руководствуются критериями трудоемкости, материалоемкости и энергоемкости изготовления заданной поковки. Показателем материалоемкости является коэффициент использования материала (КИМ), определяемый как отношение полезного объема металла к затрачиваемому. Абсолютно точную поковку при штамповке получить нельзя, однако чем меньше будут припуски, напуски и допуски, тем выше будет КИМ и качество поковки.

Цель работы:

1)   исследовать стадии течения металла в полости штампа и изменение усилия штамповки по стадиям при открытой объемной штамповке;

2)   изучить влияние соотношения размеров заготовки H/D на заполнение ручья штампа.

Задачи:

Посредством программы QForm необходимо:

1.   Провести три виртуальных эксперимента с разным соотношением размеров заготовки H/D (1…2,8), определить наиболее рациональный вариант и сделать выводы о влиянии этой величины на заполнение полости штампа.

2.   На примере оптимальной заготовки изучить: стадии штамповки, характер изменения усилия на этих стадиях.

 

Объект и предмет исследования: поковка « Фланец»

Краткое описание организации исследования: Выбор исходного материала, параметры инструмента: температура 300°С; смазка gw-st-h (вода+графит, для горячей штамповки сталей, коэффициент трения 0,4), составление технологического процесса получения поковки «Фланец», исследование стадий течения металла в полости штампа и изменение усилия штамповки по стадиям при открытой объемной штамповке; изучение влияния соотношения размеров заготовки H/D на заполнение ручья штампа.

Анализ полученных результатов: Были проведены исследования по  разработке оптимального технологического процесса получения поковки «Фланец», произведены расчеты по определению размеров поковок (три варианта), определены усилия штамповки по стадиям заполнения штампа и формирования поковки, в результате которых: оценили усилие штамповки и возможности оборудования, характер течения металла, заполнение формы и возможные дефекты на поковке.

Выводы: Данная технология может быть применена на производстве. Расчет показал качественное течение металла, моделируются операции нагрева, охлаждения и штамповки поковки, тем самым можно предсказать образование трещин и дефектов на поковке, разработать оптимальный технологический процесс получения качественной поковки.

 
free poker
© ГБПОУ "Чусовской индустриальный техникум" тел./факс (34256) 4-86-09; e-mail:pu_93@mail.ru