Тенденцией развития высадочного производства является уменьшение металлоемкости и повышение надежности крепежных изделий (КИ). Одним из перспективных направлений является внедрение прогрессивных конструкций, в частности болтов фланцевых и винтов с особой формой головки, известной под товарным знаком "TORX". Оценка технологичности их высадки в сравнении с болтами со стандартной многогранной головкой весьма актуальна. Критерием оценки может являться значения параметров деформированного состояния материала как в целом по всему процессу высадки, так и по переходам. Как правило, полученная деформация оценивается двумя методами. По первому рассчитываются средние параметры деформированного состояния в двух взаимно перпендикулярных направлениях высаживаемого объема. К ним относятся степень осадки, поперечная деформация (уширение), а также их значения в логарифмической форме (истинные деформации). По второму методу в отличие от первого, проводится косвенная оценка местных деформаций через изменение упрочнения материала, путем замера его твердости в меридиальных сечениях шлифов высаженных заготовок. Значительная трудоемкость выше указанных процедур и отсутствие возможности непрерывного анализа не позволяет объективно и быстро провести оценку и по необходимости корректировку технологического расчета процесса. Появление программных продуктов, обеспечивающих проведение трехмерного моделирования процессов объемной штамповки, упростило данную процедуру.
Целью работы являлось проведение сравнения технологичности высадки болтов с фланцем М8-6g с наружным шестигранным профилем и волнистым типа "TORX" на основе оценки деформированного состояния на переходах с помощью математического моделирования. В качестве программного продукта применен программный комплекс DEFORM, основанный на методе конечных элементов (МКЭ).
Для рассматриваемого класса болтов с фланцем, не зависимо от формы профиля головки, в настоящее время применяют четырехпереходный процесс высадки включающий: набор головки с редуцированием стержня, осадку, формовку с получением профиля головки, формовку с получением фланца. По результатам математического моделирования переходов высадки были получены картины эквивалентных деформаций. Данные деформированного состояния дополнены графиками распределения интенсивности деформации по объему металла.
На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:
- крепежные изделия КИ с головкой, имеющей на боковой поверхности волнистый профиль типа "TORX" более технологичны, чем КИ со стандартным шестигранным профилем, что подтверждено уменьшением значений максимальной и средней деформаций как в целом по процессу, так и переходам высадки;
- оценка деформированного состояния по значению эквивалентных деформаций, полученных с помощью математического моделирования (МКЭ) по сравнению со средними показателями, которые характеризуют наружные размеры деформируемого объема, более объективна и позволяет оценивать местные деформации, в случае, когда имеет место неравномерного перемещения металла, как вдоль оси высадки, так и в поперечном направлении.
Библиографическая ссылка
Галкин В.В., Пачурин Г.В. К ОЦЕНКЕ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ВЫСАДКИ СТЕРЖНЕВЫХ КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ // Успехи современного естествознания. – 2006. – № 12. – С. 85-86;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=13120 (дата обращения: 23.11.2024).