МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЦЕССАХ РОТАЦИОННОЙ КОВКИ
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.
Статья в формате PDF
98 KB...
12 04 2026 16:29:18
Статья в формате PDF
107 KB...
10 04 2026 23:38:45
Статья в формате PDF
94 KB...
09 04 2026 19:13:50
Статья в формате PDF
253 KB...
08 04 2026 3:55:53
Статья в формате PDF
308 KB...
07 04 2026 2:28:29
Статья в формате PDF
112 KB...
06 04 2026 20:25:14
Статья в формате PDF
131 KB...
05 04 2026 22:32:48
Статья в формате PDF
270 KB...
04 04 2026 22:41:11
Статья в формате PDF
257 KB...
03 04 2026 11:50:27
Статья в формате PDF
302 KB...
02 04 2026 14:11:15
Статья в формате PDF 133 KB...
01 04 2026 21:25:36
Статья в формате PDF
102 KB...
31 03 2026 12:55:46
Статья в формате PDF
109 KB...
30 03 2026 4:41:53
Статья в формате PDF
99 KB...
29 03 2026 0:58:42
Статья в формате PDF 278 KB...
28 03 2026 4:24:34
Статья в формате PDF
185 KB...
27 03 2026 13:55:55
Статья в формате PDF
125 KB...
26 03 2026 13:55:11
Статья в формате PDF
123 KB...
25 03 2026 6:54:10
Статья в формате PDF
116 KB...
24 03 2026 3:57:54
Статья в формате PDF
114 KB...
23 03 2026 20:11:56
Статья в формате PDF
454 KB...
22 03 2026 6:21:42
Статья в формате PDF
119 KB...
20 03 2026 0:19:36
Статья в формате PDF
111 KB...
19 03 2026 3:52:37
Статья в формате PDF
136 KB...
18 03 2026 13:34:53
Статья в формате PDF
124 KB...
17 03 2026 9:48:28
Статья в формате PDF
102 KB...
16 03 2026 6:57:31
Статья в формате PDF
120 KB...
15 03 2026 21:14:25
Статья в формате PDF
119 KB...
14 03 2026 13:27:11
Статья в формате PDF
118 KB...
13 03 2026 3:49:40
Статья в формате PDF
126 KB...
12 03 2026 15:21:44
Статья в формате PDF
110 KB...
10 03 2026 4:57:51
Статья в формате PDF
316 KB...
09 03 2026 5:42:34
Статья в формате PDF
122 KB...
08 03 2026 22:30:10
Статья в формате PDF
142 KB...
07 03 2026 16:50:52
Статья в формате PDF
183 KB...
06 03 2026 9:17:40
Статья в формате PDF
111 KB...
05 03 2026 11:40:23
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
