Кандидат технических наук, доцент кафедры технологии машиностроения КрНУ.
39600, Полтавская обл., Кременчуг, ул. Первомайская, 20
Cand. Sci. (Tech.), associate prof. of the Department of engineering technology KMONU.
39600, Kremenchuk, Pershotravneva str., 20
Доктор технических наук, доцент кафедры технологии машиностроения КрНУ.
39600, Полтавская обл., Кременчуг, ул. Первомайская, 20
Dr. Sci. (Tech.), associate prof. of the Department of engineering technology of KMONU.
39600, Kremenchuk, Pershotravneva str., 20
Кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры технологии машиностроения КрНУ.
39600, Полтавская обл., Кременчуг, ул. Первомайская, 20
Levchenko R.V. — Cand. Sci. (Tech.), senior lecturer of the Department of engineering technology of KMONU.
39600, Kremenchuk, Pershotravneva str., 20
Проведены исследования напряженно-деформированного состояния фланца полуфабриката из биметалла «алюминиймедь» при вытяжке прямоугольных в плане коробок. В работе использовался метод сеток со следующими допущениями: об изотропности и несжимаемости материала; однородности деформации в пределах каждой ячейки; о монотонности деформирования, плоского напряженного и объемного деформированного состояния; упругими деформациями пренебрегали. Для минимизации погрешностей измерений координатных сеток и сокращения времени на обработку полученной информации применялась программа моделирования CAD. Заготовки представляли собой прямоугольник определенных размеров со сваренными между собой взрывом слоем алюминия АД и слоем меди М4, которые подвергались предварительной термической обработке перед операцией вытяжки. Прямоугольные заготовки последовательно вытягивались на высоту 10 мм, после вытяжки проводились измерения сетки и толщины исследуемого образца. Образцы заготовок фотографировались с одинаковым фокусным расстоянием и загружались в прикладную программу. В программе на узлы сетки наносились координатные точки, а затем измерялись расстояния и координаты этих точек до деформации и после нее. Результаты замеров показали, что наибольшую деформацию испытывают угловые зоны заготовки, где сжимающие напряжения возрастают от биссектрисы угла до стенок. Эти напряжения приводят к расслоению биметаллической заготовки и возникновению гофров по слою меди. Вытяжке подвергались 20 заготовок, и в каждом случае наблюдалось гофрообразование на фланце. Варьирование величиной давления прижима с 0,25 до 0,5 МПа положительных результатов не принесло. Наибольшую интенсивность деформации испытывает торцевая часть фланца коробки, и при подходе к отверстию матрицы интенсивность деформаций уменьшается на 20 %. Действие угловых сдвигающих напряжений приводит к нарушению сплошности переходной зоны, которая характеризуется наличием интерметаллидной прослойки с пониженными пластическими свойствами.
The stress-strain state of the aluminum-copper bimetal blank flange was studied when extracting boxes rectangular in plan. The studies were carried out using the grid method with assumptions about the material isotropy and incompressibility; uniform deformation within each cell; monotonous deformation, plane stress and three-dimensional strain state, while elastic strains were neglected. A CAD modeling program was used to minimize coordinate grid measurement errors and reduce the time for processing the information obtained. The blanks were rectangles of certain sizes with an explosion-welded AD aluminum and M4 copper layers subjected to preliminary heat treatment before the drawing operation. Rectangular blanks were successively drawn to a height of 10 mm with grid and test sample thickness measurements after drawing. Blank samples were photographed with the same focal length and loaded into the application program. In the program, coordinate points were applied to grid nodes with the distances and coordinates of these points measured before and after strain. According to measurement results, the highest strain was observed in the blank corner areas where compressive stresses increased from the angle bisector to the walls. These stresses led to bimetallic blank stratification and corrugations formed along the copper layer. 20 blanks were drawn, and corrugation was observed on the flange in each case. Varying the hold-down pressure from 0.25 to 0.5 MPa gave no positive results. The highest strain intensity is observed at the end part of the box flange, and this value decreases by 20 % at the approach to the die hole. The effect of angular shear stresses leads to a discontinuity in the transition zone featuring by the presence of an intermetallic layer with reduced plastic properties.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.