Аннотация
В работе представлены результаты численного моделирования напряжённо-деформированного состояния, возникающего в инструменте, при волочении шестигранного профиля по схеме «шестигранник-шестигранник». Целью работы являлось исследование влияния угла рабочей зоны волочильного инструмента и величины единичной деформации на возникающие в инструменте контактные напряжения, интенсивность напряжений, а также величину упругой деформации. В качестве используемого метода было выбрано конечно-элементное моделирование в программном комплексе Abaqus. Новизна полученных результатов состоит в получении уникальных данных о локализации напряжений в теле волочильного инструмента для специфичного вида длинномерных изделий. В результате проведённого анализа установлено, что уменьшение угла рабочей зоны волочильного инструмента приводит к локализации контактных напряжений в области вершин шестигранника, а также к увеличению интенсивности напряжений. По этой причине с точки зрения повышения стойкости инструмента волочение шестигранных профилей следует вести при увеличенных углах рабочей зоны волоки. Использование увеличенных углов приведёт к уменьшению длины рабочей зоны волоки, что, в свою очередь, будет благоприятно влиять на условия трения в очаге деформации. Также установлено, что уменьшение величины единичной деформации создаёт более благоприятные условия напряжённо-деформированного состояния инструмента, а именно приводит к уменьшению отрицательного действия контактных напряжений.
Ключевые слова:
волочение, калиброванная сталь, напряженно-деформированное состояние, волока, инструмент, конечно-элементное моделирование
1. Гун Г.С., Корчунов А.Г., Пивоварова К.Г. Анализ технологических схем волочения шестигранного профиля // Обработка сплошных и слоистых материалов. 2013. С. 96-102
2. Опыт производства калиброванной стали с шестигранным поперечным сечением / С.Е. Носков, Е.А. Пудов, Л.П. Ряхова, В.М. Одинаева, Н.С. Ясюкевич // Обработка сплошных и слоистых материалов. 2011. С. 53-57.
3. Славин В.С., Вершигора С.М., Пантелеев В.С. Комбинированная технологическая схема производства калиброванного шестигранного проката // Сталь. 2007. № 2. C. 91-93.
4. Железков О.С., Малоканов С.А., Платов С.И. Напряжённо-деформированное состояние и формоизменение при волочении шестигранных профилей из круглой заготовки // Черные металлы. 2016. №4. С.31-35
5. Порубов А.В., Мельникова Т.Е. Численное моделирование напряжённо-деформированного состояния технологического инструмента для тонкого волочения // Инновационные технологии: теория, инструменты, практика. 2014. Т. 1. С. 37-41.
6. Моделирование упругой деформации волоки с использованием САЕ системы DEFORM-3D / А.Г. Корчунов, Д.А. Шеметова, В.Ю. Бабенцева, А.Г. Ульянов // Механическое оборудование металлургических заводов: Межрегиональный сборник научных трудов под ред. А.Г. Корчунова. Магнитогорск, 2012. С. 62-67.