CC BY
39
NFLUENCE MECHANICAL PROPERTIES AND GEOMETRIC SIZE PANELS
ON THEIR LOSS OF STABILITY
K.S. Remnev
Shows the effect of the mechanical properties of the material and the geometric dimensions of the panels on their buckling.
Key words: mechanical properties, thickness, width, length, resistance, deflection, panel, paneling detail, stress, strain
Remnev Kirill Sergeevich, candidate of technical sciences, docent, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК. 621.7, 539.3
ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНЫХ РИФТОВ НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО СТАКАНА
О.Н. Митин, В. Д. Кухарь, А.Е. Киреева, Ю.А. Иванов
В статье рассмотрено математическое моделирование процесса формирования продольных рифтов на внутренней поверхности стакана с помощью рифленого пуансона через коническую матрицу методом редуцирования, с использованием программного комплекса QForm 2D/3D. Выявлены основные закономерности.
Ключевые слова: математическое моделирование, формирование винтовых рифтов, пуансон, матрица, рифление, редуцирование.
В машиностроении, оборонной отрасли, энергетике используются трубчатые детали с внутренними рифлениями. Для получения внутренних рифтов (резьб) применяются такие методы, как обработка металла резань-ем, радиальный обжим, прокатка с использованием накатников, и редуцирование цилиндрической заготовки с помощью профильного пуансона через цилиндрическую матрицу.
Исследуем с помощью программного комплекса QForm 2D/3D [1] особенности технологического процесса получения изделия приведенного на рис.1., с помощью метода редуцирования. В качестве исходной заготовки использовался цилиндрический стакан, выполненный из стали 10 приведенный на рис.2.
Чертежи пуансона и матрицы для получения рифлей приведены на
рис. 3.
Рис. 1. Готовое изделие
Рис. 2. Исходная цилиндрическая заготовка
А-А
а
б
Рис. 3. Чертеж пуансона (а) и матрицы (б)
Пуансон был выполнен из стали 6Х6В3МФС, матрица из стали 9ХС, в качестве смазки был выбран материал qw-st-c. В качестве оборудования был выбран гидравлический пресс 50МИ.
На первом этапе необходимо осуществить трехмерное моделирование инструмента и заготовки с помощью подпрограммы QShape программного комплекса QForm 2Б/3Б.
В этом случае схема процесса редуцирования будет иметь вид,
рис.4.
Рис. 4. Схема процесса редуцирования:
1 - пуансон; 2 - заготовка; 3 - матрица
На данной схеме приведена заготовка высота, которой значительно меньше той заготовки, которая требуется готового изделия. Это связано с тем, что данный технологический процесс с некоторого момента нагружения должен носить стационарный характер. И все исследование напряженно-деформированного состояния возникающих в заготовке и инструменте, необходимо проводить на стационарный стадии процесса.
Однако заранее не известно, с какого момента времени процесс достигнет стационарной стадии, в связи с чем, были выбраны заготовки с разными высотами (рис.5).
Сечение стакана полученного после редуцирования рифленым пуансоном представлено на рис.6.
Численный анализ процесса позволил получить графики зависимости технологического усилия процесса в зависимости от перемещения инструмента, приведенные на рис.7.
И ~ 30л/л/ И = 40мм н = 50мм
Рис. 5. Исследуемые заготовки с разными высотами
364
Рис. 6. Окончательный вид изделия в разрезе
Нагрузка, МН
Нагрузка, МН
а
б
в
Рис. 7. Зависимость, характеризующая изменение величины усилия процесса от деформации заготовки Н=30мм, Н=40мм, Н=50мм
365
Анализ показал, что стационарная стадия процесса (усилие достигает максимального значения и остается постоянным) начинает реализовываться при редуцировании заготовки высотой 40мм.
Работа выполнена по государственному заданию Министерства образования и науки Российской Федерации на 2012-2014 годы и грантам РФФИ.
Список литературы
1. Кухарь В. Д., Бойко О. А Исследование процесса вытяжки детали «стакан» с помощью программы QForm 2D/3D / Вестник ТулГУ. Серия «Актуальные вопросы механики». 2012. Вып.8. Тула: Изд-во ТулГУ. С. 32 - 38.
Митин Олег Николаевич, канд. техн. наук, начальник отдела, mpf-tulaarambler. ru, Россия, Тула, ОАО «НПО «СПЛАВ»
Кухарь Владимир Денисович, д-р техн. наук, проф., проректор, mpf-tulaarambler. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Киреева Алена Евгеньевна, канд. техн. наук, доц., mpf-tulaarambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Иванов Юрий Анатольевич, зам. генерального директора, mpf-tulaarambler.ru, Россия, Тула, ОАО «НПО «СПЛАВ»
GENERATION OF LONGITUDINAL RIFT ON THE INNER SURFACE OF A
CYLINDRICAL CUP
O.N. Mitin, V.D. Kukhar, A.E. Kireeva, Y.A. Ivanov
The article discusses the mathematical modeling of the process of formation of longitudinal rifts on the inner surface of the glass using corrugated punch through a conical matrix reduction method using a software system QForm 2D/3D. The main patterns.
Key words: mathematical modeling, the formation of helical rifts, punches, dies, corrugation, reducing.
Mitin Oleg Nikolaevich, candidate of technical sciences, head of department, mpf-tulaarambler. ru. Russia, Tula, JSC «NPO Splav»,
Kukhar Vladimir Denisovich, doctor of technical sciences, professor, prorector, mpf-tulaarambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Kireeva Alena Evgenevna, candidate of technical sciences, docent, mpf-tulaarambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Ivanov Yuriy Anatolevich, deputy director general, mpf-tula@,rambler. ru, Russia, Tula, JSC «NPO «Splav»
