CC BY
28
Екимова Оксана Анатольевна, асп., Boyko-OA@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
THE ORETICAL STUDY OF THE DEFORMATION OF A FLAT ROUND BILLETS IN A CIRCULAR MATRIX WITH OBTAINING THE PARTS OF THE TYPE «POLUTOR» SPHERICAL PROFILE IN MERIDIAN SECTION
V.D. Kuchar, A.N. Pasko, O.A. Ekimova
Discusses the stress-strain state and force parameters ofprocess of deformation of a flat round billet.
Key words: kitchen, ring matrix.
Kukhar Vladimir Denisovich, doctor of technical sciences, professor, prorector, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Pasko Aleksej Nikolaevich, doctor of technical sciences, docent, aleksey. n.pasko@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Ekimova Oksana Anatol'evna, postgraduate, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula state University
УДК 621.983; 539.974
ВЛИЯНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТОНКОЙ ПОЛОСЫ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПРИ ПРАВКЕ С ПОВЫШЕННЫМИ
УДЛИНЕНИЯМИ
К.С. Ремнев
Показано влияние механических свойств (констант кривой упрочнения) тонкой полосы на устойчивость при правке растяжением с повышенными удлинениями.
Ключевые слова: анизотропия, упрочнение, 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 работах [2, 3] получены основные уравнения и соотношения для анализа напряженного и деформированного состояний, а также определены условия устойчивого протекания операции правки растяжением с повышенными удлинениями полосы из материала, обладающего плоскостной
анизотропией механических свойств (рис. 1); выявлено влияние анизотропии механических свойств на устойчивость при правке тонкой полосы растяжением с повышенными удлинениями.
Рис. 1. Напряженное и деформированное состояния полосы при правке растяжением с повышенными удлинениями:
1 - деформированная полоса; 2 - места зажатия полосы
в губках машины
Ниже исследовано влияние механических свойств (констант кривой упрочнения) тонкой полосы на устойчивость при правке растяжением с повышенными удлинениями.
В процессе правки полоса может потерять устойчивость из-за выпучивания с образованием волнистости. Принималось, что правка 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 является следствием возникновения в полосе сжимающих напряжений Су,
действующих поперек полосы. Получены выражения для определения продольных растягивающих и поперечных сжимающих напряжений, изменения АП полной потенциальной энергии пластины при ее выпучивании, величин критического напряжения и критической толщины полосы. Полученные соотношения позволили выявить влияние констант кривой упрочнения тонкой полосы на устойчивость при правке растяжением с повышенными удлинениями.
На рис. 2 и 3 представлен сравнительный анализ изменения относительной критической толщины полосы 1кр = 1кр /1* (= 1,0 мм) от константы кривой упрочнения п вида:
с, = Се”
при различных отношениях длины полосы к ее ширине ^0 / Во и различных степенях удлинения полосы 5р. Здесь С и п - константы кривой упрочнения; с, и е, - величины интенсивности напряжения и деформации соответственно.
*кр
2,0
1,5
1,0
0,5
ОД 0,18 0,26 0,34 0,42 п
Рис. 2. Зависимости изменения 1кр от п: кривая 1 - Ьо/ Во = 3; кривая 2 - Ьо / Во = 4,5; кривая 3 - Ьо / Во = 6
(5 р = о,1)
Расчеты выполнены при следующих исходных данных: Во = 3оомм; С = 8о2,5МПа; Ях = 1,3; Яу = 2; Я45 = о,7; а = о°.
^кр I --------------------------------------------------------
01_____________________________________________________
0,1 0,18 0,26 0,34 0,42 п
Рис. 3. Зависимости изменения 1кр от п: кривая 1 - 5р = о,1; кривая 2 - 5р = о,об; кривая 3 - 5р = о,о2
(Ьо/ Во = 4 )
Анализ графических зависимостей и результатов расчетов показывает, что увеличение показателя упрочнения n от 0,1 до 0,5 приводит к
уменьшению относительной критической толщины полосы tкр на 25 %
при разных геометрических размерах полосы. При увеличении отношения
Lo /Bo от 3 до 6 критическая толщина полосы tкр уменьшается в 2,3 раза.
Увеличение относительного удлинения полосы 5p от 0,02 до 0,1 приводит
к увеличению t^ в 3,5 раза.
Таким образом, механических свойств тонкой полосы оказывают влияние на устойчивость протекания операции правки растяжением тонкой полосы с повышенными удлинениями (более 25 %).
Работа выполнена в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России», 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., Ремнев К.С. Выпучивание анизотропного листового металла при правке с повышенными удлинениями // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ. 2013. Вып. 7. С. 200-205.
3. Ремнев К.С. Влияние плоскостной анизотропии механических свойств тонкой полосы на устойчивость при правке с повышенными удлинениями // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ. 2013. Вып. 8. С. 384-388.
Ремнев Кирилл Сергеевич, канд. техн. наук, доц., mpf-tula@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
EFFECT OF MECHANICAL PROPERTIES OF THIN STRJPON STABILITY IN CHANGES
WITH INCREASED ELONGA TION
K.S. Remnev
Shows the effect of mechanical properties (constants hardening curve) thin polo-sy for stability when editing tension with increased elongation.
Key words: anisotropy, hardening, straightening, tension, stress, deformation, stability.
Remnev Kirill Sergeevich, candidate of technical sciences, docent, mpf-tula@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
