LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Прогнозування та забезпечення якості виробів в процесах холодного об'ємного штампування

величина якого визначається з урахуванням гідростатичного тиску в осередку деформації і збільшується по мірі зменшення пластичності металу, що деформується, та забезпечує деформування без руйнування малопластичних металів. Розроблений пакет прикладних програм для автоматизації інженерних розрахунків при удосконаленні існуючих та створенні нових процесів ХОШ вісесиметричних виробів прогнозованої та забезпеченої якості із пластичних та малопластичних сталей і сплавів. Результатами моделювання встановлені конструктивні, технологічні та фізико - механічні параметри для створення та впровадження виробництво ряду нових ресурсозберігаючих процесів.

Ключові слова: холодне об'ємне штампування, конструктивні, технологічні, фізико-механічні параметри, якість виробів, напружено-деформований стан, ступінь використання ресурсу пластичності.

АННОТАЦИЯ

Калюжный В.Л. Прогнозирование и обеспечение качества изделий в процессах холодной объемной штамповки.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.03.05.- процессы и машины обработки давлением.- Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", Киев, 2007.

Диссертация посвящена разработке подходов анализа формоизменения пластичных и малопластичных металлов холодной объемной штамповкой (ХОШ) путем моделирования на базе метода конечных элементов (МКЭ) для получения изделий с прогнозированным та заданным качеством с учетом комплексного влияния конструктивных, технологических и физико-механических параметров. Показателями качества определены: геометрическая форма получаемых изделий с учетом упругой деформации, упрочнение и степень использования ресурса пластичности здеформированного металла. Получили дальнейшее развитие математические модели процессов прессования с разными степенями деформации через конусные матрицы в направлении определения параметров получения осесимметричных изделий необходимой формы, точности с прогнозированным качеством при минимальных силовых режимах и изделий с заданным качеством при рациональных значениях усилий. Прогнозирование качества позволяет заменить марку металла на более дешевую. Разработан способ выдавливания некруглых профилей с раздачей (размер заготовки меньше максимального размера профиля), который обеспечивает, по сравнению с существующими способами, снижение усилий прессования и интенсивную проработку структуры металла пластической деформацией для повышения качества профилей.

Усовершенствованы математические модели обратного выдавливания стаканов c разной степенью деформации пуансонами с различной геометрией рабочего торца (плоского, конусного с различными углами конуса, плоско-конусного с разными размерами плоской части, плоского с разным радиусом закругления торца) в направлении комплексного учета влияния конструктивных, технологических и физико-механических параметров на качество изделий после холодной деформации. Определены конечные размеры изделий, уточнены силовые режимы, распределение удельных усилий на пуансонах, матрицах, выталкивателях.

Созданы модели формоизменения ХОШ малопластичных сталей с наложением противодавления, величина которого определяется с учетом гидростатического давления в очаге деформации, а также увеличивается пропорционально снижению пластичности в процессе деформировании и обеспечивает исключение разрушения деформируемого металла. Проведено моделирование прессования заготовок чеканочных штемпелей. Получена конечная геометрия штемпеля, определены рациональные силовые режимы, величина противодавления, обеспечена необходимая проработка структуры металла пластической деформацией в месте перехода деформирующей части штемпеля в опорную.

Путем моделирования определены конструктивные, технологические и физико-механические параметры четырех переходов высадки болтов заданного класса прочности. Параметры обеспечивают проработку структуры металла пластической деформацией по переходам, что в итоге позволило исключить последующую термическую обработку заготовок болтов, которая имела место в существующей технологии.

Разработан пакет прикладных программ для автоматизации инженерных расчетов при усовершенствовании существующих и проектировании новых процессов ХОШ осесимметричных изделий прогнозированного и заданного качества из пластичных и малопластичных сталей. Результатами моделирования определены конструктивные, технологические и физико-механические параметры для создания и внедрения в производство ряда новых ресурсосберегающих процессов ХОШ изделий с прогнозированным и заданным качеством из пластичных и малопластичных сталей.

Ключевые слова: холодная объемная штамповка, конструктивные, технологические, физико-механические параметры, качество изделий, напряженно-деформированное состояние, степень использования ресурса пластичности.


ABSTRACT

Kaljuzhny V.L. Prediction and guaranteeing of the quality of production by cold press forming. – Manuscript.

Dissertation for Doctor of technical Science academic degree competition in special 05.03.05. –process and machines for plastic working. – National technical university of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", Kiev, 2007.

Dissertation is dedicated to working up methods of plastic and low-plastic metals cold press forming by means finite element method modeling analysis for getting production with forecast and adjusted quality with taking into account constructional, technological and physical-mechanical parameter complex influence. Qualitative characteristics: geometric pattern of getting production with taking into account elastic deformation, strengthening and plasticity resource efficiency of deform metal. Mathematical models of pressing processes, backward extrusion process, jumping in direction of getting production with adjusted shape, accuracy with forecast quality of deform metal and production with adjusted quality take further development. Proposed cold press forming mathematical model with proportional back supporting pressure action. Back pressure quantity changes during the process of cold deformation in dependence of metal plasticity.

For automation engineering calculations, when new cold press forming process are making and existent cold press forming process are improvement, application package are worked up. By modeling results determine constructional, technological physical and mechanical parameters for making and application of new resources-preservation process to production.

Key words: cold press forming, constructional, technological and physical and mechanical parameters, quality of products, stressed-strain state, plasticity resource efficiency.