Технологии и оборудование обработки металлов давлением

41

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 плоско-

стности тонких широких полос и листов из высокопрочных сталей и спе-циальных сплавов, правка которых другими способами не дает удовлетво-рительных результатов [1, 2].

В работе [3] получены основные уравнения и соотношения для ана-лиза 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 вы-

пучивания с образованием волнистости. Принималось, что правке растя-жением подвергается длинная тонкая полоса с прямолинейными боковыми кромками. Плоскость xy прямоугольной системы координат xoy совмес-тим с серединной плоскостью полосы (рис. 1). Ось x направим вдоль по-лосы по линии действия растягивающих сил P ; начало координат распо-ложим в центре полосы.

Выпучивание и образование волнистости при правке растяжением

Известия ТулГУ. Технические науки. 2013. Вып. 6. Ч. 2

42

являются следствием возникновения в полосе сжимающих напряжений

yσ , действующих поперек полосы.

Получены выражения для определения продольных растягивающих и поперечных сжимающих напряжений, функции прогибов, изменения полной потенциальной энергии пластины при ее выпучивании ∆Π , вели-чин критического напряжения и критической толщины полосы ∗= ttt кркр /

( =∗t 1 мм). Полученные соотношения позволили выявить влияние анизо-тропии механических свойств тонкой полосы на устойчивость при правке растяжением с малыми удлинениями.

Приведенные выше соотношения позволили оценить влияние меха-нических свойств материала на устойчивость полосы при правке. Исход-ные данные для построения графических зависимостей были следующие:

3000 =B мм; 6000 =L мм; 05,0−=σm ; 1,0=∆ xq . Здесь 0/ ixx qq σ∆=∆ ; nii Сε=σ ; yxm σσ=σ .

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

упрочнения n и относительного параметра кривой упрочнения ) 258(/ *

0*0 МПаCC ii == σσ при правке полосы с относительным удлинением

01,0=δ p при 3,1=xR ; 2=yR ; 7,045 =R , o0=α .

Анализ графиков и результатов расчета показывает, что с увеличе-нием показателя упрочнения n от 0,1 до 0,5 значение относительной кри-тической толщины полосы крt увеличивается в 2,3 раза. Увеличение зна-

чения параметра относительного упрочнения C от 2 до 3,5 приводит к уменьшению относительной критической толщины полосы крt на 27 %.

Рис. 2. Зависимость изменения крt от n :

кривая 1 - 500=C ; кривая 2 - 750=C ; кривая 3 - 1000=C

Технологии и оборудование обработки металлов давлением

43

Рис. 3. Зависимости изменения крt от C :

кривая 1 - 5,0=n ; кривая 2 - 3,0=n ; кривая 3 - 1,0=n Таким образом, механические свойства тонкой полосы оказывают

существенное влияние на устойчивость протекания операции правки рас-тяжением с малыми удлинениями.

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

Cписок литературы

1. Головлев В.Д. Расчет процессов листовой штамповки. М.: Маши-ностроение , 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.: Маши-ностроение, 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