МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЦЕССАХ РОТАЦИОННОЙ КОВКИ

Авторы
Файлы

Тимофеев Д.Ю. Статья в формате PDF 737 KB

Применение деформационной теории позволяет решать задачу с учетом упругих объемных деформаций и оценить гидростатическое давление в пластической области. При этом сохраняется однозначная зависимость между перемещениями, деформациями, напряжениеми и усилиями, а решаемая система уравнений является линейной. Однако происходит искажение начальной конечно-элементной сетки. Поэтому необходимо производить вычисление матрицы жесткости, считая на каждом шаге решения в качестве исходной сетки полученную на предыдущем шаге, а оценку деформированного состояния проводить путем суммирования приращений и деформаций.

При решении задачи были приняты следующие граничные условия:

1. Грань АВ есть граница контакта материала и инструмента. В силу непроницаемости границ узлы, расположенные на этом отрезке, могут перемещаться в осевом направлении.

2. Элементы отрезка АС могут свободно перемещаться в осевом направлении. Перемещение этих элементов в радиальном направлении ограничивается оправкой.

3. Граница CF представляет собой внешнюю стенку трубчатой заготовки и перемещение элементов на ней обусловлено перемещением бойка.

4. Элементы отрезка BF неподвижны, ввиду того, что BF место крепления заготовки.

Исследовался процесс ротационной ковки заготовки из стали РА50 со степенью обжатия e = 0б2.

Исходными данными для расчета послужили следующие геометрические параметры: диаметр заготовки 20 мм, диаметр оправки 15 мм, длина заготовки 50 мм, толщина стенки 3 мм, угол конуса бойка 12°.

Рис. 1. Расчетная схема процесса ротационной ковки трубчатой заготовки на оправке:
1 - оправка; 2 - заготовка; 3 - боек; - направление перемещения

Рассматривалась ротационная ковка на оправке коротким бойком. Этот вариант предусматривает поэтапное деформирование заготовки бойками, длина которых меньше длины обжимаемого участка заготовки (рис. 2).

а б в

Рис. 2. Положение элементов 3 и 4 в расчетной схеме ротационной ковки на оправке коротким бойком:
а - первый этап нагружения; б - перемещение бойка; в - второй этап нагружения

Результаты исследования показали, что картина напряженного состояния на каждом новом этапе нагружения, соответствующему одному удару бойка, в рассматриваемых областях (элемент 1, 2, см. рис. 2) носит сложный хаpaктер. Осевые и радиальные напряжения на внешней поверхности из зоны сжатия переходят в зону растяжения. На внутренней стенке также происходит переход осевых напряжений из зоны растяжения в зону сжатия, однако в момент касания оправки в элементах внутренней стенки заготовки осевое напряжение начинает резко уменьшаться, а радиальное напряжение становится растягивающим.

Анализ остаточных напряжений показывает, что на внешней стенке заготовки присутствуют сжимающие тангенциальные и радиальные, а также осевые растягивающие напряжения. На внутренней стенке осевые и тангенциальные компоненты остаточных напряжений носят сжимающий хаpaктер, а радиальные отсутствуют.

Проведенное исследование позволяет утверждать, что пошаговое нагружение приводит к существенной неоднородности напряженно-деформированного состояния по длине заготовки, однако при этом сила процесса ковкиниже на 75 %, чем при ковке длинным бойком за один переход. Следует отметить также, что в отличие от безоправочной ротационной ковки, ротационная ковка на оправке хаpaктеризуется равным удлинением заготовки по обеим схемам нагружения.

Список литература

1. Семенов Е.И. Ковка и объемная штамповка. - М.: Высшая школа, 1972. - 352 с.

Состояние иммуно-гормональных показателей у больных ревматоидным артритом

Статья в формате PDF 104 KB...

23 04 2024 5:20:33

РАДИАЛЬНАЯ И ПРОДОЛЬНАЯ МОРФОМЕТРИЯ ТКАНИ ПЕЧЕНИ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ЭНДОТОКСИКОЗЕ

Статья в формате PDF 128 KB...

22 04 2024 3:28:21

ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ АСПЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРСОНАЛОМ ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕДИЦИНСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ НА УРОВНЕ ТЕРРИТОРИАЛЬНОЙ ПОЛИКЛИНИКИ

Статья в формате PDF 101 KB...

21 04 2024 22:17:52

Влияние ассоциативной ионизации на развитие разряда газоразрядного преобразователя

Статья в формате PDF 134 KB...

20 04 2024 22:39:11

ВИДОВОЙ СОСТАВ ФИТОПАТОГЕННЫХ ГРИБОВ ФИЛЛОПЛАНА СМОРОДИНЫ КРАСНОЙ (RIBES RUBRUM L.)

Статья в формате PDF 269 KB...

19 04 2024 8:47:36

ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЯ ДИССИПАЦИИ ЭНЕРГИИ В ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ АТМОСФЕРЫ

Статья в формате PDF 210 KB...

18 04 2024 2:46:56

КИНЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КРИВОШИПНО-ПОЛЗУННОГО МЕХАНИЗМА С ДВОЙНЫМ ПОЛЗУНОМ

Статья в формате PDF 367 KB...

17 04 2024 21:27:21

ЯКОВЛЕВ ВАДИМ ИВАНОВИЧ

Статья в формате PDF 114 KB...

16 04 2024 3:11:45

МОНИТОРИНГ ПУТЕЙ ПОСТУПЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АРКТИЧЕСКУЮ АТМОСФЕРУ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ ЕЁ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Статья в формате PDF 228 KB...

15 04 2024 4:57:23

ЭТАПЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНЫХ ОСНОВ ЛИМФОТОКА

Статья в формате PDF 175 KB...

14 04 2024 2:33:45

ПРИМЕНЕНИЕ ПОДШИПНИКОВ НА ГАЗОВОЙ СМАЗКЕ

Изложена краткая история развития теории и пpaктики подшипников на газовой смазке. Проанализированы достоинства и недостатки газовых опор. Показаны области рационального использования подшипников на газовой смазке в современных технических устройствах. ...

13 04 2024 7:51:28

ПРОБЛЕМЫ СТАБИЛЬНОСТИ МНОГОСЛОЙНЫХ МЕТАЛЛОДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТРУКТУР

Статья в формате PDF 303 KB...

12 04 2024 11:24:35

ЛЕЧЕНИЕ ОЖОГОВЫХ РАН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В РАЦИОНЕ ПРИРОДНОГО МИНЕРАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА

Статья в формате PDF 103 KB...

11 04 2024 15:22:17

ЦИТОКИНОВЫЙ ПРОФИЛЬ ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ IL-1β, IL-6, IL-8 И ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНОГО IL-4 У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМ ВИРУСНЫМ ГЕПАТИТОМ С

Статья в формате PDF 116 KB...

10 04 2024 9:19:14

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКСПОРТНОГО ПОТЕНЦИАЛА РОССИЙСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Статья в формате PDF 215 KB...

09 04 2024 6:43:27

ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКА В ОПРЕДЕЛЕНИИ РЕЗОНАНСНЫХ СВОЙСТВ ДРЕВЕСИНЫ ПОЛЕНЬЕВ

Представлены результаты поисковых экспериментов по применению неразрушающего способа сертификации резонансной древесины ели на поленьях, основанного на измерении скорости звука поперек полена. ...

08 04 2024 5:14:53

ОСОБЕННОСТИ УПЛОТНЯЕМОСТИ ДВУХФАЗНЫХ ПОРОШКОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ

В настоящей работе исследована зависимость плотности прессовок на железной, медной и никелевой с различными углерод содержащими порошковыми наполнителями от давления статического прессования. Для всех изучаемых двухфазных порошковых смесей, и для каждой стадии прессования рассчитаны постоянные уплотняемости. Физический смысл постоянных в предложенной работе выяснен. Для каждой стадии прессования определен интервал плотности в зависимости от химического и концентрационного составов порошковой смеси. В работе, приведены данные уплотняемости порошкового тела при приложении давлении прессования в условиях статической нагрузки, используя которые можно объяснить процессы, наблюдаемые в процессе уплотнения порошка. Оценка уплотняемости порошков позволяет составить более эффективную технологию изготовления порошковых изделий с заданными значениями плотности. ...