Московский политехнический университет, Москва, Россия

С. А. Типалин, профессор кафедры обработки материалов давлением и аддитивных технологий (ОМДиАТ), канд. техн. наук, доцент, эл. почта: tsa_mami@mail.ru
М. В. Боднар, магистрант кафедры ОМДиАТ
В. Б. Белоусов, аспирант кафедры ОМДиАТ

Изменение толщины листовой заготовки в процессе вытяжки влияет на качество получаемой детали. В связи с этим необходимо точно прогнозировать изменение данного параметра в процессе вытяжки. Предложенный способ расчета, предполагающий внесение в решение уравнений компонентов скоростей деформации коэффициента, показывает долю скорости деформации, которую принимает на себя изменение толщины. Показан метод определения границы перехода между зонами утонения и увеличения толщины на фланце осесимметричной заготовки. В виде графиков приведены изменения границы перехода от утонения к утолщению в зависимости от отношений диаметра заготовки к диаметру втягиваемого слоя. Показано, что на силовые условия процесса большое влияние может оказывать прижим. Установлено, что сила прижима имеет минимальное воздействие на мощность процесса, если диаметр заготовки приближается к диаметру матрицы. При увеличении диаметра заготовки влияние прижима становится значительным, что приводит к снижению значений мощности. Рассмотрено изменения толщины фланца листового материала из стали 08пс толщиной 0,5 и 1 мм. Экспериментально установлено, что при одинаковой величине втягиваемого материала в матрицу увеличение толщины фланца больше для заготовки меньшего диаметра. Выявлено, что на относительное изменение толщины фланца влияет толщина материала. Кроме того, необходимо учитывать зависимость свойств листового материала от его толщины, что является следствием технологических особенностей получения данных листов прокаткой.

1. Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке. — М. : Машиностроение, 1971. — 774 с.
2. Аверкиев Ю. А., Аверкиев А. Ю. Технология холодной штамповки : учебник для вузов по специальностям «Машины и технологии обработки металлов давлением» и «Обработка металлов давлением». — М. : Машиностроение, 1989. — 304 с.
3. Зубцов М. Е. Листовая штамповка : учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Машины и технология обработки металлов давлением». — 3-е изд, перераб. и доп. — Л. : Машиностроение 1980. — 432 с.
4. Типалин С. А., Кучковский Ю. П., Сапрыкин Б. Ю., Типалина А. В. Исследование деформирования биметалла с использованием программного комплекса AUTOFORM // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2017. № 8. С. 34–37.
5. Noor Hisham Ismail, Mohd Nasir Tamin. Analytical approach for predicting the thickness distribution and plastic strain of an axisymmetric deep drawn part // Open International Journal of Informatics (OIJI). 2019. Vol. 7, Iss. 1. P. 199–213.
6. Mouta K. A., Azevedo L. D., Fernandes M. G., Fonseca Elza M. M. Sheet metal forming by numerical simulations: 2D and 3D axisymmetric deformation of a cylindrical piece // Proceedings of the 7th International Conference on Mechanics and Materials in Design. Albufeira / Portugal, 11–15 June 2017. Editors J. F. Silva Gomes and S. A. Meguid. 2017. P. 157–166.
7. Marwan T. Mezher, Mursal Luaibi Saad, Osamah Sabah Barrak, Rusul Ahmed Shakir. Finite element simulation and experimental analysis of nano powder additives effect in the deep drawing process // International Journal of Mechanical & Mechatronics Engineering. 2020. Vol. 20, Iss. 1. P. 166–180.
8. Marwan T. Mezher, Osamah Sabah Barrak, Sami Ali Nama, Rusul Ahmed Shakir. Predication of forming limit diagram and spring-back during SPIF process of AA1050 and DC04 sheet metals // Journal of Mechanical Engineering Research and Developments. 2021. Vol. 44. No. 1. P. 337–345.
9. Shi R., Qin S., Zhang Q., Li X., Chen H. Analyses of axisymmetric drawingbulging forming process of sheet metal using parametric and direct integral methods // Journal of Materials Engineering and Performance. 2022. Vol. 31, Iss. 9. P. 7148–7159.
10. Филиппов Ю. К., Типалин С. А., Рагулин А. В., Калпин Ю. Г. Исследование штамповки толстолистового материала и разработка технологического процесса детали «задвижка» // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. № 5. С. 249–255.
11. Максимов Е. А., Шаталов Р. Л., Крутина Е. В. Методика расчета деформационных и энергосиловых параметров при совмещенной ротационной вытяжке и поперечной прокатке дисков колес // Черные металлы. 2019. № 1. С. 34–38.
12. Попов Е. А. Основы теории листовой штамповки. — М. : Машиностроение, 1968. — 283 с.
13. Belousov V. B., Tipalin S. A., Kalpin Y. G. How the material thickness affects 0,08 % carbon cold-rolled sheet steel // Solid State Phenomena. 2020. Vol. 299. P. 409–417.
14. Галактионова Е. А., Ле Ч. З., Филиппов Ю. К., Гневашев Д. А. Зависимость величины твердости от интенсивности напряжений и деформации при холодной объемной штамповке // Черные металлы. 2023. № 2. С. 45–48.
15. Tipalin S. A., Belousov V. B., Shpunkin N. F. Investigation of uneven properties of stainless steel 12kh18n10t depending on the thickness of the sheet // Defect and Diffusion Forum. 2021. Vol. 410. P. 28–36.
16. Максимов Е. А., Шаталов Р. Л. Повышение качества листов из строительных сталей путем правки на роликовой правильной машине // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации2018. № 6. С. 49–54.
17. Шаталов Р. Л., Медведев В. А. Влияние неравномерности температуры деформируемой заготовки на механические свойства тонкостенных стальных сосудов при обработке на прокатно-прессовой линии // Металлург. 2019. № 2. С. 53–57.