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

Ю. В. Бессмертная, доцент кафедры «Механика пластического формоизменения», канд. техн. наук, эл. почта: bessmertny@rambler.ru
С. Н. Ларин, профессор кафедры «Механика пластического формоизменения», докт. техн. наук

Современное развитие машиностроения ставит задачи, заключающиеся в повышении качества получаемых деталей, разработке и внедрении безотходных и малоотходных технологических процессов. Безотходное и малоотходное производство позволяет снизить затраты на сырьевые запасы, что отражается на себестоимости и приводит к увеличению прибыли. Новые технологические процессы получения квадратных коробчатых деталей могут быть использованы на различных предприятиях ракетно-космического комплекса, оборонной промышленности, самолетостроения, судостроения, приборостроения, строительства, энергетики, а также на предприятиях, изготавливающих товары народного потребления. Также квадратные коробчатые детали можно использовать в качестве металлической упаковки, т. е. тары. Это прочная, надежна упаковка, имеющая небольшую массу и обладающая рядом преимуществ. Изготовление такого типа деталей используется в массовом и крупносерийном производстве. В современном машиностроении широко применяют операции листовой штамповки, в которых до 30 % и более металла идет в отход при использовании круглых и профильных заготовок. Следует отметить, что 90 % себестоимости готовых деталей составляет стоимость металла, поэтому разработка технологий изготовления продукции, при которой сырье расходуется рационально, является в настоящий момент актуальной задачей. В статье представлен способ получения квадратных коробчатых деталей из квадратной листовой заготовки, уменьшающий или устраняющий корончатость в квадратной оболочке. Выбор квадратной заготовки обусловлен тем, что при ее получении коэффициент использования материала при раскрое составляет 100 %. Уменьшение отходов при больших масштабах производства ведет к значительной экономии.

Работа выполнена в рамках гранта НШ-2601.2020.8.

1. Зубцов М. Е. Листовая штамповка. – Л. : Машиностроение, 1980. – 432 с.
2. Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке. – Л. : Машиностроение, 1979. – 520 с.
3. Яковлев С. П., Яковлев С. С., Андрейченко В. А. Обработка давлением анизотропных материалов. – Кишинев : Квант, 1997. – 332 с.
4. Чудин В. Н. Вытяжка листовых изделий коробчатых форм // Кузнечно-штамповочное производство. 2002. № 6. С. 3–8.
5. Wei D., Luo L., Satoc H., Jiang Zh., Manabec K. Simulations of hydromechanical deep drawing using Voronoi model and real microstructure model // Procedia Engineering. 2017. Vol. 207. P. 1033–1038.
6. Tang W., Huang Sh., Li D., Peng Y. Mechanical anisotropy and deep drawing behaviors of AZ31 magnesium alloy sheets produced by unidirectional and cross rolling // Journal of Materials Processing Technology. 2015. Vol. 215. P. 320–326.
7. Abea Y., Ohmia T., Moria K., Masudab T. Improvement of formability in deep drawing of ultra-high strength steel sheets by coating of die // Journal of Materials Processing Technology. 2014. Vol. 214, Iss. 9. P. 1838–1843.
8. Dhaiban A. A., Soliman M.–Emad S., El-Sebaie M. G. Finite element modeling and experimental results of brass elliptic cups using a new deep drawing process through conical dies // Journal of Materials Processing Technology. 2014. Vol. 214, Iss. 4. P. 828–838.
9. Kriechenbauer S., Mauermann R., Muller P. Deep Drawing with Superimposed Low-frequency Vibrations on Servo-screw Presses // Procedia Engineering. 2014. Vol. 81. P. 905–913.
10. Cui X., Mo J., Fang J., Li J. Deep Drawing of Cylindrical Cup Using Incremental Electromagnetic Assisted Stamping with Radial Magnetic Pressure // Procedia Engineering. 2014. Vol. 81. P. 813–818.
11. Bao Meng, Min Wan, Sheng Yuan, Xudong Xu, Jie Liu, Zhenbiao Huang. Influence of cavity pressure on hydrodynamic deep drawing of aluminum alloy rectangular box with wide flange // International Journal of Mechanical Sciences. 2013. Vol. 77. P. 217–226.
12. Кухарь В. Д., Малышев А. Н., Бессмертная Ю. В. Вытяжка квадратной коробки из листовой заготовки в радиальной и конической матрице // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. 2016. Вып. 7. С. 9–13.
13. Коротков В. А., Платонов В. И., Бессмертная Ю. В., Самсонов Н. А. Устранение фестонообразования при вытяжке цилиндрических оболочек из листовых металлов с плоскостной анизотропией механических свойств // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. 2018. № 10. С. 34–39.
14. Ларин С. Н., Платонов В. И., Коротков В. А. Проектирование матрицы для вытяжки материалов, обладающих плоскостной анизотропией механических свойств // Цветные металлы. 2018. № 7. С. 83–87.
15. Демин В. А., Черняев А. В., Платонов В. И., Коротков В. А. Методика экспериментального определения механических и пластических свойств материала при растяжении с повышенной температурой // Цветные металлы. 2019. № 5. С. 66–73.
16. Пасынков А. А., Борискин О. И., Ларин С. Н. Теоретические исследования операции изотермической раздачи труб из труднодеформируемых цветных сплавов в условиях кратковременной ползучести // Цветные металлы. 2018. № 2. С. 74–78.
17. Пат. 2710198 РФ. Способ получения оболочек из листовых заготовок квадратной формы / Коротков В. А., Бессмертная Ю. В., Ларин С. Н., Самсонов Н. А., Даниличев Д. И. ; опубл. 25.12.2019, Бюл. № 36.
18. Биба Н. В., Стебунов С. А. QForm 5.0 – программный инструмент для повышения эффективности производства в обработке металлов давлением». 2008. URL: https://qform3d.ru/files_ru/2008_0001.pdf (дата обращения : 26.07.2021).