Аннотация
В статье изложены результаты исследования процесса двухопорной пластической гибки стержневых заготовок круглого поперечного сечения. Рассматривался процесс деформирования заготовки круглого сечения, которая располагалась на двух неподвижных опорах, и деформировалась пуансоном с цилиндрической рабочей поверхностью. Пуансон располагался посередине между опорами и перемещался перпендикулярно продольной оси исходной недеформированной заготовки. На основании анализа геометрических параметров процесса двухопорной гибки установлена зависимость перемещения рабочего инструмента h от угла гибки α. Для обобщения полученных результатов и возможности их использования в широком диапозоне размеров заготоаки и инструмента вводились безразмерные параметры и получена зависимость относительного перемещения пуансона от угла гибки. Используя метод конечных элементов (программный комплекс «DEFORM-3D»), выполнено компьютерное моделирование процесса двухопорной гибки стержневых заготовок круглого сечения. При моделировании процесса гибки в качестве материала изгибаемой заготовки рассматривалась сталь марки 40С2А, которая применяется при изготовлении пружинных клемм рельсовых скреплений. Применяемая в расчетах кривая упрочнения строилась по результатам испытаний на растяжение. По результатам моделирования установлены закономерности изменения силы деформирования и формы поперечного сечения на различных этапах деформирования. Экспериментальные исследования процесса двухопорной гибки проводились на испытательной машине ИР 5082-100. Расхождение теоретических и экспериментальных данных не превышет 5–7%.
Ключевые слова:
пластическая гибка, стержневая заготовка, двухопорная гибка, угол гибки, ход инструмента, метод конечных элементов, сила деформирования, напряженное состояние
1. Лысов М.И. Теория и расчет процессов изготовления деталей методами гибки. Л.: Машиностроение, 1971. 236 с.
2. Вдовин С.И., Петров Н.В. Инженерные расчеты операций гибки // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2004. № 12. С. 26-28.
3. Виноградов А.Г., Железков О.С., Морозов К.Ю. Исследование процесса гибки пружинных клемм ЖБР с использованием метода конечных элементов // Обработка сплошных и слоистых материалов: межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та. им. Г.И. Носова, 2010. Вып. 36. С. 68-70.
4. Norrie D.H., de Vries G. The Finite Element Method – Fundamentals and Applications. Academic Press. New York, 1973. 322 p.
5. DEFORM-3D Version 6.0 User’s Manual // [M].Columbia, Ohio: Scientific Forming Technologies Corporation, 2006.