Численное моделирование процесса штамповки осесимметричных деталей из листовых заготовок методом вытяжки пластичным металлом

Инженерный журнал: наука и инновации

# 11·2017 1

УДК 621.7.044.5 DOI 10.18698/2308-6033-2017-11-1696

Численное моделирование процесса штамповки

осесимметричных деталей из листовых заготовок

методом вытяжки пластичным металлом

, В.И. Колпаков

, А.С. Вышегородцева

С.Г. Муляр

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

ПАО «РКК «Энергия», г. Королёв, Московская обл., 141070, Россия

Проанализированы закономерности формообразования оболочечных деталей пла-

стичной средой.

С целью уменьшения времени на экспериментальную отработку

технологического процесса проведено численное моделирование процесса листовой

штамповки пластичным металлом в жесткие матрицы осесимметричных деталей

летательных аппаратов. Исследование выполнено с помощью модулей программно-

го комплекса ANSYS для решения нестационарных и динамических задач. Приведе-

ны результаты математического моделирования процесса штамповки заготовки

с применением пластичного металла для различных значений скоростей деформа-

ций и коэффициента трения между матрицей и заготовкой.

Ключевые слова:

численное моделирование, штамповка, пуансон, деформация

материала заготовки, вытяжка пластичным металлом

Одна из важных проблем машиностроительного производства —

получение качественных тонкостенных оболочечных деталей. Глубо-

кая вытяжка является одним из эффективных средств получения про-

грессивных заготовок под механическую обработку. Однако единич-

ный и мелкосерийный многономенклатурный характер производства

деталей летательных аппаратов накладывает определенные ограни-

чения на традиционные процессы штамповки. Штамповка-вытяжка

представляет собой процесс сложного нагружения при непрерывно

меняющемся напряженно-деформированном состоянии.

Особый интерес представляет процесс штамповки пластичным

металлом в жесткие матрицы, обладающий рядом сопутствующих

благоприятных факторов, которые обеспечивают втягивание заготов-

ки в матрицу. При изготовлении деталей в этом случае требуется

только один сменный инструмент — вытяжная матрица, поскольку

роль пуансона выполняет свинец. Этот металл способен восстанав-

ливать свои свойства при комнатной температуре, что практически

невозможно при использовании резины и полиуретана в качестве

универсальных сред. При штамповке полиуретаном в нем возникают

остаточные деформации, что приводит к неизбежной замене этого

материала.