Влияние механических свойств тонкой полосы на устойчивость при правке растяжением Текст научной статьи по специальности «Физика»

Технологии и оборудование обработки металлов давлением

УДК 621.983; 539.974

ВЛИЯНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТОНКОЙ ПОЛОСЫ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПРИ ПРАВКЕ РАСТЯЖЕНИЕМ

К.С. Ремнев

Выявлено влияние механических свойств тонкой полосы на устойчивость при правке растяжением с малыми удлинениями.

Ключевые слова: механические свойства, анизотропия, правка, растяжение, напряжение, деформация, устойчивость.

Правка растяжением позволяет получать высокую степень плоскостности тонких широких полос и листов из высокопрочных сталей и специальных сплавов, правка которых другими способами не дает удовлетворительных результатов [1, 2].

В работе [3] получены основные уравнения и соотношения для анализа напряженного и деформированного состояний, а также определены условия устойчивого протекания операции правки растяжением с малыми удлинениями анизотропной полосы (рис. 1).

Рис. 1. Схема правки полосы растяжением с малыми удлинениями

В процессе правки полоса может потерять устойчивость из-за выпучивания с образованием волнистости. Принималось, что правке растяжением подвергается длинная тонкая полоса с прямолинейными боковыми кромками. Плоскость ху прямоугольной системы координат хоу совместим с серединной плоскостью полосы (рис. 1). Ось х направим вдоль полосы по линии действия растягивающих сил Р; начало координат расположим в центре полосы.

Выпучивание и образование волнистости при правке растяжением

являются следствием возникновения в полосе сжимающих напряжений О у, действующих поперек полосы.

Получены выражения для определения продольных растягивающих и поперечных сжимающих напряжений, функции прогибов, изменения полной потенциальной энергии пластины при ее выпучивании АП, величин критического напряжения и критической толщины полосы 1кр = 1кр /t*

(1*= 1 мм). Полученные соотношения позволили выявить влияние анизотропии механических свойств тонкой полосы на устойчивость при правке растяжением с малыми удлинениями.

Приведенные выше соотношения позволили оценить влияние механических свойств материала на устойчивость полосы при правке. Исходные данные для построения графических зависимостей были следующие: Во = 300 мм; Ь0 = 600 мм; тО=-0,05; Аqx = 0,1. Здесь Адх = Аqx / о^;

Ог = Сег ; то = Ох/Оу .

На рис. 2 и 3 представлены графические зависимости изменения относительной критической толщины полосы 1кр от показателя кривой

упрочнения п и относительного параметра кривой упрочнения С = С /о*0(о*0 = 258 МПа) при правке полосы с относительным удлинением

5р = 0,01 при Ях = 1,3; Яу = 2; Я45 = 0,7, а = 0°.

Анализ графиков и результатов расчета показывает, что с увеличением показателя упрочнения п от 0,1 до 0,5 значение относительной критической толщины полосы tкр увеличивается в 2,3 раза. Увеличение значения параметра относительного упрочнения С от 2 до 3,5 приводит к уменьшению относительной критической толщины полосы tкр на 27 %.

2.5 2,0

1.5 1,0 0,5

Рис. 2. Зависимость изменения tкр от п: кривая 1 - С = 500; кривая 2 - С = 750; кривая 3 - С = 1000

^Ьф

2.5 2,0

1.5 1,0

°’52,0 2,3 2,6 2,9 3,2 С

Рис. 3. Зависимости изменения tкр от C: кривая 1 - n = 0,5; кривая 2 - n = 0,3; кривая 3 - n = 0,1

Таким образом, механические свойства тонкой полосы оказывают существенное влияние на устойчивость протекания операции правки растяжением с малыми удлинениями.

Работа выполнена в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России», по государственному заданию Министерства образования и науки Российской Федерации на 2012-2014 годы и грантам РФФИ.

Список литературы

1. Головлев В. Д. Расчет процессов листовой штамповки. М.: Машиностроение , 1974. 136 с.

2. Яковлев С.С., Кухарь В.Д., Трегубов В.И. Теория и технология штамповки анизотропных материалов / под ред. С.С. Яковлева. М.: Машиностроение, 2012. 400 с.

3. Ремнев К.С. Устойчивость тонкой полосы из анизотропного материала при правке растяжением // Известия ТулГУ. Технические науки. 2013. Вып. 4. С.

Ремнев Кирилл Сергеевич, канд. техн. наук, доц., mpf-tula@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

EFFECT OF MECHANICAL PROPERTIES OF THIN STRIPON STABILITY WHEN DRESSING STRETCHING

K.S. Remnev

The influence of the mechanical properties of thin strip on the stability when editing tension with small extensions is revealed.

Key words: mechanical properties, anisotropy, edit, expand, voltage, strain stability.

Remnev Kirill Sergeevich, candidate of technical sciences, docent, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University

43