Аннотация
Производство поковок с ребрами жесткости из алюминиевых сплавов, получаемых объемной штамповкой на гидравлических прессах большой мощности, нередко сопровождается образованием дефектов (прострел, утяжина и т.п.), которые вызваны, в том числе, неравномерностью формоизменения поковок. Для предотвращения дефектов в производственной практике используются технологические и конструкционные приемы, позволяющие управлять потоками металла по зеркалу гравюры штампа. Опыт конструкторов и технологов не всегда дает возможность правильно спроектировать поковку, инструмент и технологию производства таких деталей, что диктует необходимость проведения экспериментов. Натурные лабораторные и промышленные дорогостоящие эксперименты на сегодня утратили свое значение, благодаря развитию компьютерных и программных средств, позволяющих выполнять виртуальные эксперименты и компьютерное моделирование. Для компьютерного моделирования пластического формоизменения материалов на большинстве металлургических и машиностроительных, как отечественных, так и зарубежных, предприятиях используются, в основном, программные комплексы, базирующиеся на методе конечных элементов, которым присущи характерные особенности: большой объем памяти и быстродействие компьютера пользователя, значительное время расчетов, громоздкость файла входных данных. Целью наших разработок является создание простого в освоении и оперативного в обращении программного комплекса для моделирования процессов пластического формоизменения металлов в процессах объемной штамповки и ковки. Разработанный программный комплекс EQUI служит (пока) для компьютерного моделирования картины течения металла, которая содержит следующие изображения: контур заготовки, линии раздела течения металла и линии тока. С его помощью выполнено компьютерное моделирование формообразования профилированных заготовок при осадке. Проведены физические эксперименты по осадке заготовок той же формы. Сравнение результатов компьютерного и физического моделирования подтверждает выдвинутые гипотезы.
Ключевые слова
Линия раздела течения металла, линия тока, картина течения металла, заготовка, осадка, эквидистанта, компьютерное моделирование, программный комплекс.
1. Solomonov, K., 2012, Application of CAD/CAM Systems for Computer Simulation of Metal Forming Processes, Materials Science Forum, 704–705, 434–439.
2. Тищук Л.И., Соломонов К.Н. Анализ рынка программных продуктов, предназначенных для моделирования технологических процессов // Вестник Карагандинского государственного индустриального университета. 2013. №2. С. 50–55.
3. Мазур И.П., Борисов С.С., Кавалек А. Исследование упрочнения труднодеформируемой стали типа HSLA при холодной прокатке // Производство проката. 2012. №7. С. 8–13.
4. Solomonov, K., 2014, Development of software for simulation of forming forgings, Procedia Engineering, 8, 437–443.
5. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1971.
6. Губкин С.И. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургиздат, 1947.
7. Головин А.Ф. Прокатка. М.: Металлургиздат, 1933.
8. Sobbe, C., 1908, Beiträge zur Technologie des Schmiedepressens, Werkstattstechnik, 9, 457–471.
9. Тарновский И.Я., Поздеев А.А., Ганаго О.А. Деформации и усилия при обработке металлов давлением. М.: Машгиз, 1959.
10. Константин Соломонов. Моделирование формообразования поковок: исследования, гипотезы, разработки. Saarbrücken: LAMBERT Academic Publishing, 2011.
11. Соломонов К.Н., Федоринин Н.И., Тищук Л.И. Методика построения линии раздела течения металла в процессах осадки плоских заготовок // Вестник научно-технического развития. 2016. № 2. С. 36–55.