Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия:

Н. Л. Лисунец, доцент кафедры обработки металлов давлением, эл. почта: lisunec@yandex.ru
И. С. Деметрашвили, аспирант кафедры обработки металлов давлением
Хоанг Мань Жой, аспирант кафедры обработки металлов давлением

При производстве цилиндрических заготовок из деформируемых сплавов цветных металлов, применяемых в различных отраслях радиоэлектронной, электротехнической промышленности, для штамповки выдавливанием, рельефной формовки или чеканки в качестве полуфабриката используют листы или полосы. Основной технологической операцией их изготовления является вырубка,сопровождающаяся образованием значительных объемов отходов. Однако в современных условиях при постоянном росте стоимости металлопродукции обостряется проблема ресурсосбережения, в том числе за счет экономии материалов. В данной работе выполнен анализ современных способов производства цилиндрических тонколистовых заготовок из металлопроката для штамповки. Для изготовления тонколистовой цилиндрической заготовки предлагается использовать полосовой или круглый прокат, от которого в штампе или на ножницах отрезают заготовку с диагональю в плане, равной диаметру матрицы. Затем отрезанную заготовку размещают в цилиндрической матрице и подвергают поперечной осадке до получения полуфабриката. Представлены результаты исследования инновационного ресурсосберегающего безотходного процесса отрезки мерной заготовки от полосы или прутка с последующей поперечной осадкой в цилиндрической матрице. Для данного процесса выполнены физическое и математическое моделирование формоизменения и расчет напряженно-деформированного состояния, установлены взаимосвязи между технологическими и силовыми параметрами. Теоретическое исследование выполнено энергетическим методом верхней оценки на основе анализа блочной модели на различных стадиях процесса поперечной осадки сортовой заготовки в цилиндрической матрице. Экспериментальная проверка показала удовлетворительную сходимость результатов физического и компьютерного моделирования. На основе результатов исследования разработаны рекомендации по использованию инновационного процесса в промышленности.

1. Лисунец Н. Л., Цепин М. А., Смирнов О. М., Качалин А. А., Парамонов В. В. О видах исходных заготовок из алюминиевых сплавов и выборе процессов изготовления из них полуфабрикатов и изделий // Цветные металлы. 2005. № 1. С. 87–91.
2. Лисунец Н. Л., Соломонов К. Н., Цепин М. А. Объемная штамповка алюминиевых заготовок. — М. : Машиностроение, 2009. — 172 с.
3. Кухарь В. Д., Бойко О. А. Осадка квадратной и шестигранной заготовки в круговую матрицу // Известия ТулГУ. Технические науки. 2012. Вып. 10. С. 260–267.
4. Соловцов С. С. Производство точных заготовок отрезкой и вырубкой // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2005. № 9. С. 22–24.
5. Sobbe C. Beiträge zur Technologie des Schmiedepressens // Werkstattstechnik. 1908. No. 9. S. 457–471.
6. Feretti M. Bildschirmarbeit: CAD und Simulationsverfahren erleichter Konstruktion von Schmiedeteilen // Maschinenmarkt. 1994. Bd 100, No. 49. S. 42–44.
7. Ambekar A. G. Mechanism and Machine Theory. — Delhi, India : PHI Learning Pvt. Ltd, 2007. — 1004 p.
8. Solomonov K. N., Tishchuk L. I. Review of software for simulation of metal forming processes // XV International Scientific Conference «New technologies and achievements in metallurgy, material engineering and production engineering». — Czestochowa (Poland), 28–31 may 2014. — Czestochowa : Czestochowa university of technology, 2014. No. 40. P. 287–291.
9. Reddy A. C. S., Rajesham S., Reddy P. R., Kumar T. P., Goverdhan J. An experimental study on effect of process parameters in deep drawing using Taguchi technique // International Journal of Engineering, Science and Technology. 2015. Vol. 7, No. 1. P. 21–32.
10. Цепин М. А., Бегнарский В. В., Лисунец Н. Л., Синицын М. В., Ерохов М. А. Использование специализированных программ при разработке технологических процессов обработки металлов давлением // Цветные металлы. 2007. № 5. С. 98–101.
11. Karami P., Abrinia K. An analytical formulation as an alternative to FEM software giving strain and stress distributions for the three-dimensional solution of extrusion problems // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2014. Vol. 71, No. 1–4. P. 653–665.
12. Лисунец Н. Л., Хоанг Мань Жой. Моделирование процесса изготовления коротких цилиндрических заготовок для холодной объемной штамповки закрытой поперечной осадкой // Состояние и перспективы развития отечественных технологий обработки металлов давлением и оборудования кузнечно-прессового машиностроения : сборник научных статей и докладов XIII Конгресса «КУЗНЕЦ-2017». — Рязань, 12–19 сентября 2017. С. 307–310.