Особливості проектування процесів точного об’ємного штампування видавлюванням на основі енергетичних моделей розрахунку

Abstract

В роботі продемонстровано можливості ефективного застосування енергетичного методу балансу потужностей при проектуванні процесів точного об’ємного штампування видавлюванням. Проведено класифікацію кінематичних модулів за основними характеристиками, що підвищує оперативність їх використання на етапі побудови розрахункових схем процесів. Надано рекомендації з раціонального застосування уніфікованих кінематичних модулів з урахуванням обмежень їх комбінування із суміжними кінематичними модулями, можливостей варіювання форми межі та розташування відносно осі симетрії. Розширено базу уніфікованих кінематичних модулів трапецеїдальної і трикутної форми та надано рекомендації з огляду на раціональність і обмеження їх використання при побудові розрахункових схем процесів із врахуванням оперативної зміни конфігурації інструменту (наявності або відсутності фаски та заокруглення). Це забезпечило можливості оперативного керування формоутворенням складно профільованих деталей у процесах суміщеного комбінованого видавлювання з декількома ступенями свободи течії металу, що проходять в саморегульованому режимі. Розроблено програмний модуль з систематизації бази уніфікованих кінематичних модулів, складових їх розрахунку і рекомендацій із застосування та комплексу енергетичних розрахункових моделей процесів точного об’ємного штампування видавлюванням із прогнозування силового режиму та формоутворення деталі. Окреслено перспективні напрямки удосконалення проектування процесів точного об’ємного штампування видавлюванням на основі енергетичних моделей розрахунку, що сприятиме впровадженню процесів суміщеного комбінованого видавлювання на виробництві.

The article demonstrates the possibilities of effective using the energy method of power balance for design of precise forging processes by extrusion. The classification of kinematic modules according to the main characteristics has been carried out, which increases the efficiency of their using at the stage of developing calculating schemes of the processes. The recommendations are given for rational using the unified kinematic modules, taking into account the limitations of their combination with adjacent kinematic modules, the possibility of varying the shape and location relative to the axis of symmetry. The base of unified kinematic modules of trapezoidal and triangular shapes has been expanded and recommendations in terms of rationality and limitations of their using at developing calculation schemes for the processes are given, taking into account operational configuration changing of the tool (presence or absence of chamfer androunding). This made it possible to quickly control of complex-profile parts forming for the incorporatedcombined extrusion processes with several degrees offreedom of metal flow, which take place in self-regulating mode. A software module has been developed to systematize the base of unified kinematic modules, the components of their calculation and recommendations for using and the set of energy calculationmodels for the processes of preciseforging by extrusion with prediction of the power mode and forming of the part. The promising directions for improving design of preciseforging processes by extrusion based on energy calculation models are outlined, that will contribute to the introduction of incorporatedcombined extrusion processes in manufacturing.