ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина», Екатеринбург, Россия:
Ю. Д. Горбунова, инженер, соискатель ученой степени канд. техн. наук по специальности ОМД
Г. А. Орлов, докт. техн. наук, профессор кафедры ОМД, эл. почта: grorl@mail.ru

Представлены результаты компьютерного моделирования процесса горячей штамповки эллиптических днищ методом конечных элементов в пакете прикладных программ DEFORM-3D. Моделирование проведено для аустенитной стали 12Х18Н10Т при температуре исходной заготовки 1100 °C. Материал принят жесткопластическим с деформационно-скоростным упрочнением, напряжения трения на контактных поверхностях рассчитывали по закону Зибеля. Основное внимание уделено изучению изменения толщины стенки по образующим днищ. Описаны основные закономерности формоизменения днищ в зависимости от технологических факторов. Приведены результаты расчетов показателей напряженно-деформированного состояния и поврежденности металла по объему днищ. Проведена экспериментальная проверка расчетных данных путем сравнения сил штамповки и формоизменения днищ, которая показала достаточную для технологических расчетов точность. На основании проведенных исследований показана возможность и целесообразность применения компьютерного моделирования для поиска путей совершенствования технологического процесса штамповки и снижения металлоемкости изделий.

1. Лукьянов В. П., Горохов Е. Д. Оптимальное усилие прижима при штамповке эллиптических днищ // Кузнечно-штамповочное производство. 1971. № 8. С. 18–20.
2. Лукьянов В. П., Обрушников Л. В., Тальвинский В. И., Горохов Е. Д. Штамповка эллиптических днищ с переменным усилием прижима // Химическое и нефтяное машиностроение. 1976. № 4. С. 28–30.
3. Стеблюк В. И., Орлюк М. В., Полищук В. А. Особенности напряженно-деформированного состояния при вытяжке полых изделий из предварительно спрофилированных заготовок // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. 2000. № 8. С. 7–10.
4. Мошнин Е. Н. Технология штамповки крупногабаритных деталей. — М. : Машиностроение, 1973. — 240 с.
5. Кушнарев А. В., Киричков А. А., Галченков В. В. и др. Опыт повышения эксплуатационной стойкости штампов, применяемых при производстве железнодорожных колес // Черные металлы. 2018. № 1. С. 30-33.
6. Ершов А. А., Логинов Ю. Н. Изучение с помощью программы PAMSTAMP влияния состояния поставки материала на формуемость при штамповке // Металлург. 2014. № 3. С. 38–41.
7. Демин В. А., Рыжкова А. А. Влияние формы заготовки на коэффициент вытяжки цилиндрических деталей. Заготовительные производства в машиностроении. 2016. № 11. С. 30–34.
8. Balalayeva E., Artiukh V., Kukhar V. et al. Researching of the Stress-Strain State of the Open-Type Press Frame Using of Elastic Compensator of Errors of Press-Die System // Advances in Intelligent Systems and Computing. 2018. Vol. 692. P. 220–235.
9. Li Fengkai, Deng Anzhong, Rong Xiang, Chen Ke, Li Haonan. Study on the preparation of column-cell and its infl uence on mechanical properties by deep drawing // Academic Journal of Manufacturing Engineering. 2017. Vol. 15, Iss. 3. P. 119–128.
10. Xiong J., Li R., Lei Y., Chen H. Heat propagation of circular thin-walled parts fabricated in additive manufacturing using gas metal arc welding // Journal of Materials Processing Technology. 2017. № 251. P. 12–19.

11. Власов А. В. О применении критерия Кокрофта – Лэтэма для прогнозирования разрушения при холодной объемной штамповке. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. № 11-1. С. 46–58.
12. Липчанский А. А., Каргин Б. С. Анализ напряженно-деформированного состояния при горячей листовой штамповке днищ // Ресурсозберігаючі технології виробництва та обробки тиском матеріалів у машинобудуванні. 2014. №. 1. С. 69–74.
13. Биба Н. В., Стебунов С. А., Гладков Ю. А., Мордвинцев П. С. QForm-универсальная и эффективная программа для моделирования ковки и штамповки // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2011. № 1. С. 36–42.
14. Горбунова Ю. Д. Анализ формоизменения эллиптических стальных днищ при горячей штамповке : автореф. дис. … канд. техн. наук. — Екатеринбург, 2019. — 23 с.
15. Кузнецов А. Ф., Горбунова Ю. Д., Орлов Г. А. Исследование изменения толщины стенки эллиптических тонкостенных днищ при штамповке // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2017. № 3. С. 19–23.
16. Орлов Г. А., Горбунова Ю. Д. Разработка методики комплексной оценки качества горячештампованных эллиптических днищ // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 12. С. 97–102.
17. Горбунова Ю. Д., Орлов Г. А. Разнотолщинность горячештампованных эллиптических стальных днищ // Черные металлы. 2019. № 9. С. 50–54.