close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Подход к оценке напряженно-деформированного состояния и мощностных параметров обжима трубной заготовки в матрице конической формы..pdf

код для вставкиСкачать
Технологии и оборудование обработки металлов давлением
ρ
εi = ∫ dεi ; ρ0 = r0 / sin α .
(4)
ρ0
Следующие выражения (5) позволят нам получить меридиональные
σρ и окружные σθ напряжения на коническом участке очага деформации
путем совместного решения приближенного уравнения равновесия [5]
Rθσρ + Rρσθ
dσ ρ
µσ
(5)
ρ
+ σρ (1 + f ) − σθ − θ = 0 ; f =
Rρ[ Rθσρ − (1 + Rθ ) σθ ]
dρ
tgα
с условием пластичности (4) при граничных условиях (6) при
σρ
= 0,
(6)
ρ = ρк ,
ρ =ρ к
где µ - коэффициент Кулонова трения на поверхностях контакта интрумента и заготовки; ρк = rк / sin α .
Граничное условие (6) позволяет нам найти значение окружного σθ
напряжения из условия текучести (1).
Интегрирование уравнения (5) выполняется численно методом конечно-разностных соотношений от края заготовки, где заранее известны
все входящие в соотношение величины


ρ − ρn −1 
µ 
σρn = σρn −1 + n
σ

1
+

−
σ
(
1
+
f
)
(7)
 θn −1
ρ n −1
n −1  .
ρn
 tgα 


Из условия текучести (1) находим σθn после определения σρ .
n
Сжимающие меридиональные напряжения σρ имеют наибольшее
значение по абсолютной величине при ρ = ρ 0 . Величины этих напряжений
можно определить суммированием напряжений, определяемых из уравнения (5) и приращения напряжений 2∆σρ от изгиба и спрямления [1], по
следующей зависимости:
σρ
max
= σρ
ρ =ρ гр
+ 2 ∆ σρ
= σρ
ρ =ρ гр
ρ =ρ гр
= σρ
ρ =ρ гр
(3 − 2 cos α) ,
+ 2σρ
ρ =ρ гр
(1 − cos α) =
(8)
где (3 − 2 cos α) - коэффициент, учитывающий изгиб и спрямление заготовки в момент перехода от конического участка к недеформированному
цилиндрическому; ρ гр = rгр / sin α .
В случае, когда при обжиме происходит образование цилиндрического элемента, имеющего другой диаметр (рис. 2), при вычислении величины напряжения σρ на участке матрицы с уклоном, следует учитывать
влияние изгиба и спрямления на границе этих участков. Принимаем, что
5
Технологии и оборудование обработки металлов давлением
Изменение толщины заготовки в течение операции обжима оценивается по соотношению
ρ
∫f
s = s0eρ0
dρ
ρ
.
(12)
Величина силы при обжиме определяется уравнением
P = 2πr0 s0 σρ max .
(13)
Полученные в ходе математического моделирования выражения
разрешают произвести оценку распределения напряжений и деформаций и
силу процесса в зависимости от начальной анизотропии механических
свойств детали, угла конусности матрицы, величины трения на поверхности контакта инструмента и заготовки.
Работа выполнена в рамках грантов РФФИ № 16-48-710014 и №1548-03234, №14-08-00066.
Список литературы
1. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1977. 278 с.
2. Яковлев С.П., Яковлев С.С., Андрейченко В.А. Обработка давлением анизотропных материалов. Кишинев: Квант. 1997. 331 с.
3. Яковлев С.П., Кухарь В.Д. Штамповка анизотропных заготовок.
М.: Машиностроение, 1986. 136 с.
4. Гречников Ф.В. Деформирование анизотропных материалов. М.:
Машиностроение, 1998. 446 с.
5. Нечепуренко Ю.Г., Яковлев С.П., Яковлев С.С. Глубокая вытяжка цилиндрических изделий из анизотропного материала. Тула: Изд-во
ТулГУ, 2000. 195 с.
Грязев Михаил Васильевич, д-р техн. наук, проф., ректор, mpf-tula@rambler.ru,
Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Ларин Сергей Николаевич, д-р техн. наук, проф., mpf-tula@rambler.ru, Россия,
Тула, Тульский государственный университет,
Пасынков Андрей Александрович, канд. техн. наук, доц., mpf-tula@rambler.ru,
Россия, Тула, Тульский государственный университет
APPROACH TO ASSESSMENT STRESS-STRAIN STATE AND POWER PARAMETERS
CRIMP TUBE STOCK MATRIX THE CONICAL SHAPE
M.V. Gryazev, S.N. Larin, A.A. Pasynkov
7
Известия ТулГУ. Технические науки. 2016. Вып. 5
On the basis of a method based on a joint decision of approximate differential equations of equilibrium and yield conditions, taking into account interfaces on the borders of
plots mathematical model of the crimp tube blank has been designed in a conical form of a
matrix, which allows to determine the stress-strain state of the blank and power parameters of
the process and takes into account the mechanical properties of the material.
Key words: crimp, matrix deformation, strength, power.
Gryazev Michail Vasilievich, doctor of technical sciences, professor, rector, mpftula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Larin Sergey Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, mpftula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Pasynkov Andrey Aleksandrovich, candidate of technical sciences, docent, mpftula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК. 621.7, 539.3
СРАВНЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ШТАМПОВКИ ВОЛНОВОДА
СЛОЖНОЙ ФОРМЫ С ОДНИМ ФЛАНЦЕМ
В.Д. Кухарь, А.Н. Пасько, П.Ю. Бегов
Проведено сравнительное исследование процессов прямого и обратного выдавливания волновода сложной формы с одним фланцем методом математического моделирования. При разработке математических моделей использован метод конечных
элементов и программный комплекс QForm2D/3D. Получены распределения полей напряжений, деформаций, температур и повреждаемости. Представлено сравнение
технологических параметров процессов прямого и обратного выдавливания волновода
для различных материалов.
Ключевые слова: волновод, обратное выдавливание, прямое выдавливание, метод конечных элементов.
Волноводы сложной формы изготавливают методом гальванопластики. Метод основан на электрохимическом осаждении металла на предварительно заготовленную оправку, которая по окончании процесса удаляется из готовой детали.
Изготовление волноводов данным методом имеет ряд недостатков:
- основным недостатком этого метода, по сравнению с другими, является время изготовления одной детали. Время наращивания зависит от
требуемой толщины детали. Для 2...4 мм покрытия оно лежит в пределе
25...40 ч [1].
8
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа