Анализ технологических параметров процесса редуцирования длинномерных трубных заготовок с фигурными отверстиями

Аннотация

Приводится описание заготовки и инструмента, которые применяются для моделирования технологического процесса в программном обеспечении Q-Form, чтобы в дальнейшем определить режимы процесса редуцирования длинномерных трубных заготовок с фигурными отверстиями. Результаты исследования достигнуты путем моделирования инструмента и заготовок с внешним диаметром 16,0…16,5 мм, применяемых для получения изделий в машиностроении. Приведены графики возникающих усилий и средних напряжений в точках контакта матрицы с заготовкой, образующихся в процессе редуцирования. Рассматриваются три зоны контакта: начало процесса запрессовки заготовки в матрицу, в середине процесса и в конце процесса редуцирования. Рассматривается (оценивается) влияние размера внешнего диаметра заготовки на технологические параметры самого процесса. Выявлено, что при большем внешнем диаметре заготовки в процессе редуцирования происходит ее удлинение. Кроме того, описывается построение математических моделей и определение параметров процесса редуцирования длинномерных трубных заготовок с фигурными отверстиями на основе численных методов, а именно метода конечных элементов, который применяется в проводимом исследовании. В зависимости от особенностей технологического процесса выявлены различные схемы распределения контактного взаимодействия и действия технологических нагрузок. Рассмотрены наиболее широко используемые схемы редуцирования. Реализация методом конечных элементов известного уравнения Лагранжа для инструментов и заготовки, участвующих в технологическом процессе, приводит к необходимости решения пяти связанных систем уравнений, приведенных в данной статье. Деформации в каждом дискретном элементе математической модели определяются уравнением Коши. Решается упругопластическая задача для разработанных граничных условий. Целью исследования является построение математических моделей, результаты которых позволяют провести анализ технологических параметров процесса редуцирования длинномерных трубных заготовок с фигурными отверстиями и сделать вывод о возможности применения рассматриваемой технологии при различных режимах с учетом отклонений геометрических форм для получения качественных фигурных профилей нарезов детали.