ПРИЧИНЫ И ВИДЫ БРАКА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФОРМИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРУЕМОГО СОСТОЯНИЯ И ОЦЕНКА ВЕРОЯТНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ЗАГОТОВКИ ПО КРИТЕРИЮ КОКРОФТА – ЛЭТЭМА В ПРОЦЕССЕ ХОЛОДНОЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ КОМБИНИРОВАННЫМ МЕТОДОМ ОБЖИМА-РАЗДАЧИ

С. С. Стругов, В. А. Иванов, А. В. Смирных, М. Д. Таркаленко

Аннотация


Приведены данные о напряженно-деформируемом состоянии заготовки во время комбинированного процесса обжима-раздачи. Рассмотрена вероятность разрушения заготовки во время протекания операции на опасных ее стадиях. Выделены основные виды брака, такие как образование трещин, смятие, недооформление. Приведены рекомендации и причины его возникновения. Для предотвращения трещин предлагается проведение отжига для снятия внутренних напряжений. Исключить смятие заготовки предлагается изменением параметров технологического процесса, а именно снижать степень деформации и проводить штамповку в несколько переходов или использовать трубы с более толстой стенкой. Как правило, указанные виды брака формируются при несоблюдении технологических параметров процесса, а также зависят от качества заготовки и метода ее получения. Также в ходе моделирования процесса было выявлено несоответствие модели реальным данным. Полученное несоответствие заключается в появлении вероятности разрушения штампуемой заготовки в обжимаемой части, что противоречит экспериментальным данным. В рамках этого для более качественного и достоверного анализа разрушения был выведен поправочный критерий, учитывающий величину средних напряжений по высоте заготовки. Введение нового критерия позволило более конкретно и достоверно рассматривать разрушение заготовки в процессе деформации в программном комплексе. Проведено сравнение экспериментальных данных и результатов моделирования. На основе полученных данных подтверждена применимость поправочного критерия на практике и возможность его применения при составлении технологических режимов в научно-исследовательских и промышленных работах. В дальнейшем планируется составление математической модели с целью определения кинематических и энергосиловых параметров.

Ключевые слова


обжим-раздача; DEFORM 3D; критерий Кокрофта – Лэтэма; напряженно-деформированное состояние (НДС)

Полный текст:

PDF

Литература


Стругов, С.С. Стратегический анализ возможности создания малого инновационного предприятия по производству трубопроводной арматуры / С.С. Стругов, В.Л. Зонов, В.А. Иванов // Кузнечно-Штамповочное производство. Обработка металлов давлением. – 2017. – № 8. – С. 42–48.

Бакулина, А.А. Обзор российского рынка трубопроводной арматуры в 2014 году / А.А. Бакулина, И.А. Тихонов, И.Т. Тер-Матеосянц // Арматуростроение. – 2015. – № 4. – С. 40–45.

Пат. 2630402, Российская Федерация, МПК B21D 31/04, B21D 41/00. Способ изготовления трубных переходов / C.C. Стругов, Ю.М. Погорелов, В.А. Иванов, Б.А. Яров; заявитель и патентообладатель: Южно-Уральский государственный университет. – № 2016106527; заявл. 24.02.2016; опубл. 29.08.2017.

Стругов, С.С. Сравнение методов оценки напряженно-деформируемого состояния при осадке цилиндрической заготовки / С.С. Стругов, В.А. Иванов, В.Г. Шеркунов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». – 2016. – Т. 16, № 4. – С. 140–146. DOI: 10.14529/met160416

Воронцов А.Л. Технологические задачи теории пластичности. – М.: Машиностроение-1, 2006. – Т. 3. – 475 с.

ГОСТ 17380–2001. Детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и низколегированной стали. Общие технические условия – Взамен ГОСТ 17380–83; введ. 1.01.2003. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. – 20 с.

ГОСТ 17378–2001. Детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и низколегированной стали. Переходы. Конструкция. – Взамен ГОСТ 17378–83; введ. 1.01.2003. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. – 16 с.

Иванов, В.А. Моделирование процесса холодной штамповки эксцентрических трубных переходов комбинированным методом «обжим-раздача» / В.А. Иванов, С.С. Стругов, Ю.М. Погорелов // Кузнечно-Штамповочное производство. Обработка металлов давлением. – 2016. – № 2. – С. 29–32.

Расчет поврежденности металла при угловом прессовании по схеме конформ / А.В. Боткин, Р.З. Валиев, А.А. Кубликова, С.В. Дубинина // Обработка сплошных и слоистых материалов. – 2012. – № 38. – С. 16–26.

Раувендааль, К. Выявление и устранение проблем в экструзии / К. Раувендааль, М.Д. Пилар Норьега Е., Х. Харрис; пер. с англ. под ред. В.П. Володина. − 2-е изд. – СПб.: Профессия, 2011. – 368 с.

Унгер, П. Технология горячеканального литья: пер. англ. / П. Унгер; под ред. В.Г. Дувидзона. – СПб.: Профессия, 2009. – 208 с.

Логинов, Ю.Н. Влияние скорости деформации на эффект структурного упрочнния прессованных труб из алюминиевого сплава 6061 / Ю.Н. Логинов, О.Ф. Дегтярева // Технология легких сплавов. – 2007. – № 4. – С. 123–127.

Аверкиев, Ю.А. Технология холодной штамповки: учеб. для вузов по специальности «Машины и технология обработки металлов давлением» / Ю.А. Аверкиев, А.Ю. Аверкиев. – М.: Машиностроение, 1989. – 304 с.

Ковка и штамповка / Е.И. Семенов, А.О. Ганаго, Л.И. Живов и др. – М.: Машиностроение, 1987 – Т. 3. – 384 с.

Ковка и штамповка / Е.И. Семенов, А.О. Ганаго, Л.И. Живов и др. – М.: Машиностроение, 1987 – Т. 4. – 545 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met180307

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.