ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет», Тула, Россия:

С. Н. Ларин, профессор кафедры «Механика пластического формоизменения», эл. почта: mpf-tula@rambler.ru
В. И. Платонов, доцент кафедры «Механика пластического формоизменения»
В. А. Коротков, старший научный сотрудник кафедры «Механика пластического формоизменения»

Рассмотрены вопросы регулирования кинематики течения фланца при получении полых цилиндрических оболочек с использованием круглых заготовок с устранением образования фестонов при штамповке материалов как при нормальной, так и при повышенных температурах с любой разновидностью плоскостной анизотропии. При проведении классической операции вытяжки круглой заготовки из-за наличия в листовом материале исходной анизотропии на верхнем крае получаемого полуфабриката могут образовываться два, четыре, шесть, восемь и двенадцать фестонов различной высоты. Технологический процесс предусматривает обрезку получившихся фестонов, что приводит к необходимости назначения припусков в исходной круглой заготовке и, как результат, к увеличению отходов материала и повышению себестоимости оболочек. Одним из существующих способов устранения фестонообразования при вытяжке является использование профилированных заготовок. Но для построения контура такой профильной заготовки необходимы сведения о коэффициентах анизотропии, определяемые по результатам испытания на растяжение образцов, вырезанных под различными углами к направлению прокатки. Каждая новая партия листовых материалов, поступающих на производство, может иметь различную величину коэффициентов анизотропии, поэтому требуется проведение механических испытаний при каждом новом поступлении, что является очень трудоемким. Для снижения трудоемкости определения исходной анизотропии листового проката предлагается использовать методику экспериментального определения высоты фестонов и их расположения относительно направления к прокатке после технологических испытаний в обычной матрице вытяжки. Для получения полых цилиндрических оболочек из анизотропных материалов предлагается использовать матрицу вытяжки с профильной заходной частью в виде набора съемных колец или секций, позволяющую управлять кинематикой течения фланцевой части круглой заготовки с учетом известных характеристик плоскостной анизотропии материала и получать после вытяжки оболочки без фестонов как при нормальной температуре, так и при изотермической штамповке.

1. Яковлев С. П., Яковлев С. С., Андрейченко В. А. Обработка давлением анизотропных материалов. — Кишинев : Квант, 1997. — 331 с.
2. Ковка и штамповка : справочник. В 4 т. Т. 4. Листовая штамповка / под общ. ред. С. С. Яковлева ; ред. совет: Е. И. Семенов (пред.) и др. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Машиностроение, 2010. — 732 с.
3. Сторожев М. В., Попов Е. А. Теория обработки металлов давлением. — М. : Машиностроение, 1977. — 423 с.
4. Нечепуренко Ю. Г., Яковлев С. П., Яковлев С. С. Глубокая вытяжка цилиндрических изделий из анизотропного материала. — Тула : ТулГУ, 2000. — 195 с.
5. Попов Е. А. Основы теории листовой штамповки. — М. : Машиностроение, 1977. — 278 с.
6. Яковлев С. С., Трегубов В. И., Нечепуренко Ю. Г. Глубокая вытяжка анизотропного упрочняющегося материала // Заготовительные производства. 2005. № 4. С. 38–44.
7. Яковлев С. П., Чудин В. Н., Яковлев С. С., Соболев Я. А. Изотермическое деформирование высокопрочных анизотропных металлов. — М. : Машиностроение, Изд-во ТулГУ, 2003. — 427 с.
8. Mousavia A., Kunzeb T., Rochb T., Lasagnib A., Brosius A. Deep drawing process without lubrication — an adapted tool for a stable, economic and environmentally friendly process // Procedia Engineering. 2017. Vol. 207. P. 48–53.
9. Tennera J., Andreasa K., Radiusa A., Merklein M. Numerical and experimental investigation of dry deep drawing of aluminum alloys with conventional and coated tool surfaces // Procedia Engineering. 2017. Vol. 207. P. 2245–2250.
10. Senyong Chena, Yi Qina, Chenb J. G., Chee-Mun Choy. A forging method for reducing process steps in the forming of automotive fasteners // International Journal of Mechanical Sciences. 2018. Vol. 137. P. 1–14.
11. Junsong Jin, Xinyun Wang Lei, Deng Jiancheng Luo. A single-step hot stamping-forging process for aluminum alloy shell parts with nonuniform thickness // Journal of Materials Processing Technology. 2016. Vol. 228. P. 170–178.