Технологии и оборудование обработки металлов давлением
389
Екимова Оксана Анатольевна, асп., [email protected], Россия, Тула, Туль-ский 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 of process of deformation of a
flat round billet. Key words: kitchen, ring matrix. Kukhar Vladimir Denisovich, doctor of technical sciences, professor, prorector, mpf-
[email protected], Russia, Tula, Tula State University, Pasko Aleksej Nikolaevich, doctor of technical sciences, docent, alek-
[email protected], Russia, Tula, Tula State University, Ekimova Oksana Anatol'evna, postgraduate, [email protected], Russia, Tula, Tu-
la 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) тон-кой полосы на устойчивость при правке растяжением с повышенными удлинениями.
Ключевые слова: анизотропия, упрочнение, 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 работах [2, 3] получены основные уравнения и соотношения для анализа напряженного и деформированного состояний, а также определе-ны условия устойчивого протекания операции правки растяжением с по-вышенными удлинениями полосы из материала, обладающего плоскостной
Известия ТулГУ. Технические науки. 2013. Вып. 9. Ч. 2
390
анизотропией механических свойств (рис. 1); выявлено влияние анизотро-пии механических свойств на устойчивость при правке тонкой полосы рас-тяжением 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 вы-пучивания с образованием волнистости. Принималось, что правка 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 является следствием возникновения в полосе сжимающих напряжений yσ ,
действующих поперек полосы. Получены выражения для определения продольных растягивающих и поперечных сжимающих напряжений, из-менения П∆ полной потенциальной энергии пластины при ее выпучива-нии, величин критического напряжения и критической толщины полосы. Полученные соотношения позволили выявить влияние констант кривой упрочнения тонкой полосы на устойчивость при правке растяжением с по-вышенными удлинениями.
На рис. 2 и 3 представлен сравнительный анализ изменения относи-тельной критической толщины полосы ∗= ttt кркр / ( 0,1=∗t мм) от кон-
станты кривой упрочнения n вида:
Технологии и оборудование обработки металлов давлением
391
nii Cε=σ
при различных отношениях длины полосы к ее ширине 00 / BL и различных степенях удлинения полосы pδ . Здесь C и n - константы кри-
вой упрочнения; iσ и iε - величины интенсивности напряжения и дефор-
мации соответственно.
Рис. 2. Зависимости изменения крt от n :
кривая 1 - 3/ 00 =BL ; кривая 2 - 5,4/ 00 =BL ; кривая 3 - 6/ 00 =BL ( 1,0=δ p )
Расчеты выполнены при следующих исходных данных:
ммB 3000 = ; МПаС 5,802= ; 3,1=xR ; 2=yR ; 7,045 =R ; o0=α .
Рис. 3. Зависимости изменения крt от n :
кривая 1 - 1,0=δ p ; кривая 2 - 06,0=δ p ; кривая 3 - 02,0=δ p
( 4/ 00 =BL )
Известия ТулГУ. Технические науки. 2013. Вып. 9. Ч. 2
392
Анализ графических зависимостей и результатов расчетов показы-вает, что увеличение показателя упрочнения n от 0,1 до 0,5 приводит к уменьшению относительной критической толщины полосы крt на 25 %
при разных геометрических размерах полосы. При увеличении отношения
00 / BL от 3 до 6 критическая толщина полосы крt уменьшается в 2,3 раза.
Увеличение относительного удлинения полосы pδ от 0,02 до 0,1 приводит
к увеличению крt в 3,5 раза.
Таким образом, механических свойств тонкой полосы оказывают влияние на устойчивость протекания операции правки растяжением тон-кой полосы с повышенными удлинениями (более 25 %).
Работа выполнена в рамках федеральной целевой программы «На-учные и научно-педагогические кадры инновационной России», государ-ственному заданию Министерства образования и науки Российской Феде-рации на 2012-2014 годы и грантам РФФИ.
Список литературы
1. Головлев В.Д. Расчет процессов листовой штамповки. М.: Маши-
ностроение, 1974. 136 с. 2. Яковлев С.С., Ремнев К.С. Выпучивание анизотропного листово-
го 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 уд-линениями // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во Тул-ГУ. 2013. Вып. 8. С. 384-388.
Ремнев Кирилл Сергеевич, канд. техн. наук, доц., [email protected], Россия,
Тула, Тульский государственный университет,
EFFECT OF MECHANICAL PROPERTIES OF THIN STRIPON STABILITY IN CHANGES WITH INCREASED ELONGATION
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, sta-
bility. Remnev Kirill Sergeevich, candidate of technical sciences, docent, mpf-
[email protected], Russia, Tula, Tula State University
Recommended
