9 / 12
Численное моделирование процесса штамповки осесимметричных деталей…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 11·2017 9
разрушаются посредством перетяжки по слабому сечению. Схематично
отдельные стадии такого процесса показаны на рис. 6,
а
(также указано
время окончания соответствующей стадии в миллисекундах). В момент
времени 6 мс (см. рис. 6,
а
) расчет заканчивался, так как становилось
понятно, что в процессе последующего движения заготовка разрушится.
При использовании деталей с невысоким прогибом (
H
/
D
< 0,2) ско-
рость движения пресс-контейнера, наполненного пластичной средой, и
интенсивность трения между заготовкой и матрицей уже не оказывают
существенного влияния на разнотолщинность и конечную форму полу-
чаемой детали из разных материалов, включая труднодеформируемые
сплавы, что подтверждает наличие возможности использовать для этих
целей широкую номенклатуру кузнечно-прессового оборудования. В
принципе высокоскоростную штамповку можно использовать и для по-
лучения деталей с высоким прогибом. Для этого технологический про-
цесс разбивается на две операции с использованием промежуточной
матрицы (см. рис. 6,
б
). Реализация такого подхода на примере исход-
ной алюминиевой заготовки проиллюстрирована на рис. 6,
б
,
в
. Кроме
того, для уменьшения сцепления между профилем матрицы и поверх-
ностью заготовки необходимо корректировать форму контактирующей
поверхности пластичной среды. Апробированный вариант такого про-
филирования также показан на рис. 6,
б
,
в
.
В ходе исследования была разработана и апробирована физико-
математическая модель и методика численного моделирования процес-
са листовой штамповки пластичным металлом в жесткие матрицы осе-
симметричных деталей летательных аппаратов в среде ANSYS (модули
Transient Structural и Autodyn для нестационарных и динамических за-
дач соответственно). Показано, что для формования деталей с неболь-
шим прогибом (менее 0,2) из разных материалов, включая трудноде-
формируемые сплавы, скорость пуансона и силы трения скольжения не
оказывают существенного влияния на разнотолщинность и конечную
форму получаемой детали, что доказывает наличие возможности
использовать для этих целей широкую номенклатуру кузнечно-прес-
сового оборудования. Однако для деталей с высоким прогибом
(0,2…0,5) более значимым фактором является трение фланца заготовки
о поверхность матрицы. Причем с увеличением скорости перемещения
пуансона его значимость повышается.
ЛИТЕРАТУРА
[1]
Орленко Л.П., ред.
Физика взрыва
.
В 2 т. Т. 2.
Москва, Физматлит, 2004,
648 с.
[2]
Григорьев И.С., Мейлихов Е.З., ред.
Физические величины
. Москва,
Энергоиздат, 1991, 1232 с.