Введение 4
Глава 1. Анализ процедуры износа режущего инструмента в разделительных штампах 7
1.1 Особенности износа рабочего инструмента при вырубке-пробивке 7
1.2 Напряженно-деформированного состояния в зоне реза материала. 11
1.3 Способы восстановления рабочих поверхностей пуансона и матрицы. 12
1.4 Повышение стойкости штампов 13
1.5 Проблемы обеспечения стойкости рабочих инструментов штампа. 18
1.6 Выбор материала для рабочих частей разделительных штампов. 24
1.7 Влияние технологического зазора и скорости деформирования на износ и стойкость рабочих частей штампа 30
1.8Влияние смазочно-охлаждающих жидкостей на износ штампового инструмента и качество получаемых деталей при вырубке и пробивке. 34
1.9 Цель и задачи исследования 39
Глава 2. Моделирование процесса износа рабочего инструмента при выполнении разделительной операции. 40
2.1 Моделирование износа режущего инструмента в DEFORM 2D 42
2.2 Выбор материала для инструмента и заготовки. 43
2.3 Модель износа инструмента. 44
2.4 Разработка алгоритма расчета износа рабочих частей штампа из сталей У10А и Х12М. 47
Глава 3. Оценка влияния параметров конструкции инструмента и технологического процесса на степень износа 60
3.1 Анализ влияния притупления режущей кромки инструмента на интенсивность роста заусенца 60
3.2 Анализ влияния притупления режущей кромки инструмента на степень износа инструмента. 61
3.3 Анализ сравнительной оценки износостойкости рабочих частей штампа из сталей У10А и Х12М 68
Заключение 71
Список использованных источников 72
Цель и задачи исследования. Целью работы является: разработка методики повышения износостойкости рабочих элементов разделительных штампов на основе результатов численного моделирования процесса разделительной операции и износа режущего инструмента.
Для решения обозначенных в работе проблем были сформулированы основные задачи исследования:
1. Выполнить анализ механизма износа рабочих частей штампа на основе существующих методов исследования стойкости.
2. Осуществить моделирование процесса разделительной операции и износа рабочего инструмента в программном продукте DEFORM 2D.
3. Провести оценку результатов исследования и дать рекомендации по снижению износа рабочего инструмента.
Предмет исследования: способы повышения стойкости
разделительных штампов.
Объект исследования: механизмы износа рабочего инструмента.
В данной магистерской диссертации рассмотрены причины появления деформации на рабочих частях штампа при выполнении разделительных операций холодной листовой штамповки. Был произведен анализ теоретических и практических методов изучения разделительных операций холодной листовой штамповки, которые были рассмотрены ранее в других работах.
Были рассмотрены две модели износа инструмента «Archard» и «Usui», которые применяются в программном продукте «DEFORM». Создана конечно-элементная модель разделительной операции. Проведены два сравнительных расчета процесса резки с материалами, отличающимися по твердости. На основании результатов расчетов были получены: графики отношения глубины общего износа пуансона и матрицы к радиусу притупления режущей кромки рабочего инструмента; изменение суммарного износа инструмента, изготовленного из стали Х12М, в зависимости от числа отштампованных деталей до переточки; зависимость величины заусенца от радиуса режущей кромки, а также профили рабочего инструмента с показанным на нем износом при различных величинах радиуса притупления режущей кромки.
Анализ представленных результатов на полученных графиках показал, что среднее значение износа инструмента при использовании стали Х12М меньше в 0,45 раз для пуансона и в 0,69 раз для матрицы, чем инструмента, выполненного из стали У10А.
