Моделювання і дослідження напружено-деформованого стану та оптимізація геометричних параметрів вирубного пуансона

Анотація

Пуансон відноситься до однієї з основних деталей штампу. В процесі роботи пуансони піддаються впливу високих силових навантажень, тому зношуються швидше. Необхідно оптимізувати геометричні параметри пуансона таким чином, щоб локалізувати критичні області, в яких виникає деформація та руйнування в процесі штампування деталей, що дозволить збільшити працездатність конструкції цілого штампу. Проведено дослідження особливостей напружено-дефор­мованого стану пуансона для вирубування відкритого паза у виробах із листового матеріалу. Показано, що забезпечення надійності, міцності та безвідмовної роботи пуансона прямо залежить від рівня напружено-деформованого стану, який постійно змінюється в процесі тривалої експлуатації. Особливу увагу приділено скінченно-елементному аналізові напружено-деформованого стану конструкції пуансона, який в процесі зміни умов експлуатації руйнувався. Побудовано тривимірну модель конструкції пуансона в середовищі AUTODESK INVENTOR за допомогою методу скінченних елементів, виконано розрахунки його параметрів, виявлено критичні області режимів роботи пуансона, в яких виникає деформація та руйнування в процесі експлуатації.. Запропоновано змінити геометричні параметри конструкції пуансона та здійснити раціональний вибір типу моделі пуансона, який витримує прикладені експлуатаційні навантаження, збільшує термін його експлуатації та забезпечує ефективну роботу при надмірному навантаженні в процесі вирубування овальних отворів у деталях. Результативність прийнятих проектних рішень перевірено на модернізованій моделі пуансона та впроваджено на виробництві