Разработка технологии изготовления облицовочных панелей на универсальной штамповой оснастке
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2020-2-54-60Ключевые слова:
AutoForm, моделирование, штамповка, оснастка, панель, технологияАннотация
Рассмотрен технологический процесс листовой штамповки, включающий процесс вытяжки на универсальной штамповой оснастке облицовочных панелей из низкоуглеродистой конструкционной стали и низкоуглеродистой нержавеющей стали. Характеристики материалов отличаются, а значит, и процесс формообразования протекает с существенными отличиями. Необходимо отметить, что заготовки из нержавеющей стали штампуются с полиэтиленом. Использование полиэтиленовой пленки позволяет исключить поверхностные дефекты на облицовочных панелях, однако этот прием ведет к изменению коэффициента трения. Различие характеристик материалов заготовок приводит к необходимости поиска компромиссных инженерных решений.
Инструментом для автоматизации проектирования процесса штамповки в части оптимизации технологических параметров служит программный комплекс AutoForm. Программный продукт позволяет произвести моделирование процесса формоизменения листовой заготовки, определить проблемные зоны или элементы на детали и подобрать геометрию и фрикционные параметры оснастки, а также необходимые силовые характеристики для оборудования. Для рассматриваемой детали «проблемным» элементом является внутренний радиус по контуру детали, который равен толщине материала изделия. Цель исследования – подобрать минимально допустимый радиус, при котором можно было бы получить годное изделие на одной единице инструмента и оборудования, а также обеспечить возможность работы оборудования в автоматическом режиме.
В ходе комплексного анализа результатов компьютерного моделирования и эксперимента определено, что минимально возможный радиус на внутренней поверхности детали для изделий из низкоуглеродистой конструкционной стали должен быть равен не менее одной толщины исходной заготовки, для изделий из низкоуглеродистой нержавеющей стали – не менее двух толщин исходной заготовки. Радиус в углах низких коробчатых изделий на внутренней поверхности для заготовок должен быть равен не менее трех толщин исходной заготовки. Для улучшения технических характеристик штамповой оснастки обходимо использовать технологии нанесения наноструктурированных PVD-покрытий.Библиографические ссылки
Сидоров А. А., Бузлаев Д. В. Stampack – универсальный программный комплекс моделирования процессов листовой штамповки // САПР и графика. 2014. № 8. С. 84–86. ISSN 1560-4640.
Исследование хрупкого разрушения изделий из нержавеющей стали, получаемых глубокой вытяжкой / В. В. Каржавин, И. Г. Кордюков, В. И. Кузнецов, В. В. Бакина // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2019. № 4. С. 20–27.
Каржавин В. В., Бакина В. В., Каменских С. Ф. Анализ поля напряжений при глубокой вытяжке изделий из нержавеющей стали с мягким покрытием // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2018. № 12. С. 33–37.
Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке. 5-е изд., доп. и перераб. Л. : Машиностроение, 1971. 782 с.
Шпунькин Н. Ф., Бузлаев Д. В. Построение вытяжных переходов кузовных деталей современных автомобилей // Заготовительные производства в машиностроении. 2013. № 8. С. 17–22.
Бузлаев Д. В. Моделирование болтовых соединений в КЭ-комплексе SIMULIA Abaqus // САПР и графика. 2015. № 5. С. 24–29. ISSN 1560-4640.
Поликарпов А. В., Власов А. В. Проектирование технологического процесса штамповки боковины Рено Логан с помощью ПК AutoForm // Сб. статей Всерос. науч.-техн. конф. «Студенческая научная весна – 2012. Машиностроительные технологии» (Москва, 4–7 апреля 2012 г.). М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012. С. 231–237.
Dr. Jasmina Jovicevic [A passion for sheet metal forming]. International Sheet Metal Review, 2020, vol. 22, no. 3, pp. 56-57.
Tatipala S., Pilthammar J., Sigvant M., Wall J., Johansson Ch.M. [Introductory study of sheet metal forming simulations to evaluate process robustness]. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 418, 2018, pp. 1-8. DOI:10.1088/1757-899X/418/1/012111.
Князев С. Н., Михайлов Ю. О., Тарасов В. В. Наноструктурированное PVD-покрытие как способ повышения износостойкости штамповой оправки // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2015. № 4. С. 4-5.
Бузлаев Д. В. Проблемы и решения в моделировании листовой штамповки современных сталей и сплавов // САПР и графика. 2014. № 4. С. 96–100. ISSN 1560-4640.
Чумадин А. С., Шемонаева Е. С. Расчеты упругих деформаций в операциях листовой штамповки // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2018. № 6. С. 16–22.
Томилов М. Ф., Томилов Ф. Х. Предельная пластичность листовых материалов // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2017. № 9. С. 38–40.
