Аннотация
В статье изложены результаты теоретических и эксперименталь-ных исследований процесса двухопорной пластической гибки. Рассматривался процесс деформирования заготовки круглого сечения, которая располагалась на двух неподвижных опорах, и деформировалась пуансоном с цилиндрической рабочей поверхностью. Пуансон располагался посредине между опорами и перемещался перпендикулярно продольной оси недеформированной заготовки. Используя программный комплекс «Mathcad», установлена аналитическая зависимость угла гибки от хода пуансона и соответствующих размеров заготовки и инструмента. При компьютерном моделировании процесса двухопорной гибки применялся программный комплекс «Deform - 3D». Используемая в расчетах кривая упрочнения калиброванной стали марки 40С2А строилась по результатам испытаний на сжатие образцов с торцевыми буртиками. В расчетах варьировались геометрические параметры процесса гибки: диаметр заготовки 11,0÷17,0 мм, радиус рабочей поверхности пуансона 15,0÷20,0 мм, радиус опор 15,0÷20,0 мм и расстояние между осями опор 90,0÷100,0 мм. Установлено, что в процессе двухопорной пластической гибки стержневой заготовки возникает зона потери контакта между деформируемой заготовкой и инструментом, то есть образуется внеконтактная зона. Проведенные эксперименты по пластической гибки заготовок диаметром 11,0 мм из стали марки 40С2А с использованием универсальной испытательной машины ИР 5082-100 и соответствующей оснасткой подтвертили образование внеконтактной зоны. Для обобщения результатов исследования вводились относительная максимальная высота и центральный угол внеконтактной зоны и построены графики зависимостей этих параметров от угла гибки, размеров заготовки и гибочного инструмента.
Ключевые слова
Пластическая гибка, стержневая заготовка, двухопорная гибка, внеконтактная зона, угол гибки, ход инструмента, метод конечных элементов.
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. Исследование процесса гибки пружинных клемм ЖБР с использованием метода конечных элементов / А.Г.Виноградов, О.С. Железков, К.Ю. Морозов, В.А. Ханафина (Арзамасцева) //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. Растегаев М.В. Новый метод равномерного осаживания образцов для определения истинного сопротивления деформации и коэффициента внешнего трения // Заводская лаборатория. 1940. № 3. С. 354-355.
6. Методы исследования механических характеристик металлов и сплавов в процессах обработки давлением с учетом неоднородности структуры / М.П. Барышников, М.В. Чукин, А.Б Бойко и др. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2014. № 4. С. 26-31.
7. Железков О.С., Арзамасцева В.А., Малаканов С.А. Определение упругого пружинения при двухопорной пластической гибке стержней круглого сечения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. № 4. С. 247-252.
8. Экспериментальное исследование процесса двухопорной гибки прутковой заготовки круглого сечения / О.С. Железков, В.А. Арзамасцева, Р.Р. Дема, Р.Н. Амиров // Моделирование и развитие процессов обработки металлов давлением: международ. сб. науч. тр. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. тех. ун-та им. Г.И.Носова, 2018. №4. С. 33-38.