Современное кузнечно-штамповочное
производство, при неизменности фундаментальных принципов, лежащих в основе пластического
формообразования металла, является передовой и наукоемкой отраслью знаний. В
соответствии с требованиями, предъявляемыми научно-техническим прогрессом с
одной стороны и обостряющейся борьбой за экономические рынки с другой – отрасль
диктует новые, более высокие стандарты качества производимых изделий
одновременно с уменьшением прямых и косвенных издержек.

Получение заготовок ответственных деталей методами
горячей обработки давлением зачастую является единственным возможным способом
придания высоких эксплуатационных характеристик изделиям в следствие
перенаправления волокон металла и преобразования литой дендритной структуры в
кованную. Также немаловажным является фактор экономии металла по сравнению с
обработкой резанием. 

         Современное производство невозможно
представить без высокой степени механизации, автоматизации и внедрения в него средств
вычислительной техники. В рамках мировой тенденции к реализации концепции «Индустрия
4.0», ключевая роль отводится сетевым коммуникациям с акцентом на управление
процессом в режиме реального времени и максимальной информатизации параметров
процесса. Для исследования и разработки технологических процессов это означает
неминуемый переход на новые стандарты проектирования: в том числе переход от
многофакторных модельных экспериментов к математическому моделированию.

         Попытки применения аналитических
моделей для задач обработки металлов давлением в первой трети ХХ века
столкнулись с высокой сложностью математического аппарата получаемых решений.
Лишь только развитие методов численного интегрирования и дифференцирования
вместе с развитием средств вычислительной техники позволило получить
программные пакеты, позволяющие в современном виде производить расчеты и
моделирование методом конечных элементов, не обладая узкоспециализированными
знаниями в области высшей математики.

         Для проектирования оптимального
технологического процесса, соответствующего современным требованиям, инженеру —
технологу кузнечно-штамповочного производства недостаточно иметь отчетливого представление
о природе фундаментальных процессов, происходящих в деформируемом металле,
знать основные подходы, принципы и приемы создания условий для деформирования –
в этом случае задачи проектирования для него будут сводиться к подгонке своего
технологического решения под удачную «канву» из накопленного опыта решений
прошлых лет.

В рамках быстро изменяющейся ситуации на
рынках сбыта и обостренной конкурентной борьбы предприятия, на первый план
выходят умения к быстрому прототипированию и масштабированию техпроцессов и
производств, что невозможно сделать классическими методами без широкого применения
математического моделирования.

         Таким образом, проектирование
технологического процесса с использованием САПР ТП является актуальной темой
исследования, которой посвящена данная работа.

Заключение:

В данной работе был спроектирован
технологический процесс штамповки на молоте поковки типа «фланец» из
легированной стали 20 ХГСА. Из справочника была выбрана температура начала
деформирования.

         Затем,
руководствуясь методикой, заложенной в ГОСТ 7505-89 «Поковки стальные штампованные.
Допуски, припуски и кузнечные напуски», были назначены припуски на механическую
обработку, назначены штамповочные углы, радиусы закруглений и.т.д.

         Были
рассчитаны энергосиловые параметры процесса, выбран молот МПЧ 5т, и кривошипный
обрезной пресс силой 6.3 МН для обрезки облоя, спроектированы штампы для
формообразующих операций и для обрезки облоя.

         Для
процесса была выбрана бездымная и экологичная технологическая водографитовая
смазка ГФП. 

         На
основании расчетов были получены эскизы переходов и была построена геометрия
деформирующего инструмента. Правильность полученных технических решений
проверялась путем моделирования в пакете DEFORM 2D,
DEFORM 3D.

         На
основании результатов моделирования было выяснено, что происходит качественное
и полное заполнение гравюры деформирующего инструмента и что процесс происходит
устойчиво.

Фрагмент текста работы: