id: 38347
Title: Моделювання та вимірювання висаджування зовнішніх буртів на трубних заготовках процесу штампування обкочуванням методом скінчених елементів
Authors: Штуць А.А., Бабин І.А., Луц П.М., Руткевич В.С.
Keywords: штампування обкочуванням, висаджування зовнішніх буртів, трубні заготовки, метод скінчених елементів, моделювання, деформації, напружено- деформований стан, контактні взаємодії, холодна обробка металів, конічний валок, експериментальні дослідження.
Date of publication: 2024-12-27 09:23:58
Last changes: 2024-12-27 09:23:58
Year of publication: 2024
Summary: Штампування обкочуванням (ШО) є ефективним процесом для обробки сталей та сплавів у холодному стані, що дозволяє отримувати деталі складного профілю. Для вдосконалення процесів ШО важливим є вивчення факторів, що впливають на формозміну та напружено-деформований стан матеріалу заготовки. Дослідження висаджування зовнішніх буртів на трубних заготовках є трудомістким через складність врахування реальних умов локального деформування та контактних взаємодій інструменту із заготовкою. Альтернативою експериментальним методам є використання імітаційного моделювання з методом скінчених елементів (МСЕ). У дослідженні було застосовано МСЕ для моделювання висаджування буртів на трубних заготовках, де за основу була прийнята модель, що складається з трубної заготовки, конічного валка, матриці та оправки. Розрахунки виконувалися з використанням 8-вузлових скінчених елементів, а інструмент був змодельований як абсолютно тверде тіло. Контакт між валком і заготовкою визначався автоматичним контактним алгоритмом типу «поверхня-поверхня». Результати розрахунків показали інтенсивність деформацій в перерізі бурта після 55 секунд осаджування, а також мікроструктуру матеріалу та розподіл інтенсивності деформацій і напружень. Порівняння результатів моделювання з експериментальними даними показало, що відмінності у формі бурта та розподілі інтенсивності деформацій знаходяться в межах похибки, що не перевищує 10-12%. Також, зміна коефіцієнта тертя не призвела до значних змін у напруженому стані на вільній поверхні бурта. Дослідження підтвердило хорошу відповідність параметрів напружено-деформованого стану, отриманих моделюванням, експериментальним даним, хоча для внутрішніх точок перерізу бурта спостерігалися деякі відмінності. Ці результати демонструють високу ефективність використання МСЕ для моделювання процесу висаджування буртів у ШО, що дозволяє точніше прогнозувати характеристики деформацій та напруженого стану матеріалу заготовки.
URI: http://socrates.vsau.edu.ua/repository/getfile.php/38347.pdf
Publication type: Статті у наукових фахових виданнях України (Copernicus та інші)
Publication: Вібрації в техніці та технологіях. 2024. № 4 (115). С. 44-51. DOI: 10.37128/2306-8744-2024-4-6
In the collections :
Published by: Адміністратор
File : 38347.pdf Size : 932130 byte Format : Adobe PDF Access : For all
| |
|
|
