Механика утолщения в углах W-образной детали из листового материала за счет избытка длины полок

Утолщения углов W-образных деталей (как решения актуальной технической задачи) можно добиться при распрямлении в штампе гофров, которые образуются при обжатии полок заготовки с избытком длины. Решение этой задачи позволяет увеличить несущую способность силовых конструкций в машино-, авиа- и ракетостроении, повысить электро- и теплопроводность конструкций. Избыток длины заготовки определяет число гофров перед посадкой на плоскости штампа и, как следствие, остаточную амплитуду волнистости и периодичность волн. Сравнение работ пластического деформирования при гофрировании и утолщении углов позволило установить моменты увеличения числа гофров и последующего утолщения углов (моменты бифуркации). В качестве примера на диаграмме приведенной работы деформирования заготовки из стали 30ХГСА показаны две точки бифуркации. Перед первой точкой в процессе утолщения участвуют две полуволны, перед второй — сначала три, а затем четыре. Соответственно волнистость полок детали в этих зонах имеют две, три и четыре полуволны. Предложена методика оценки амплитуды остаточной волнистости на полках детали.
EDN: IOIZDC, https://elibrary/ioizdc

Литература

[1] Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Ленинград, Машиностроение, 1979. 520 с.

[2] Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. Москва, Машиностроение, 1968. 283 с.

[3] Тарасов В.А., Баскаков В.Д., Бабурин М.А. и др. Методика инженерной оценки погрешности гибки деталей уголковой формы в инструментальном штампе. Технология металлов, 2019, № 3, с. 7–13.

[4] Tarasov V.A., Baskakov V.D., Baburin M.A. et al. Engineering estimation of the error of bending of angle blanks in a tool die. Russ. Met., 2019, vol. 2019, no. 13, pp. 1460–1465, doi: https://doi.org/10.1134/S0036029519130378

[5] Ершов В.И., Попов О.В., Чумадин А.С. и др. Листовая штамповка. Москва, Изд-во МАИ, 1999. 516 с.

[6] Чумадин А.С. Теория и расчеты процессов листовой штамповки. Москва, Экспосервис ВИП, 2014. 216 с.

[7] Wanintradul C., Golovashchenko S.F., Gillard A.J. et al. Hemming process with counteraction force to prevent creepage. J. Manuf. Process., 2014, vol. 16, no. 3, pp. 379–390, doi: https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2014.04.003

[8] Savelev L.M. Material deformation curve approximation in strength and stability analysis. Russ. Aeronaut., 2011, vol. 54, no. 3, pp. 292–297, doi: https://doi.org/10.3103/S1068799811030093

[9] Kuwabara T. Advances in experiments on metal sheets and tubes in support of constitutive modeling and forming simulations. Int. J. Plast., 2007, vol. 23, no. 3, pp. 385–419, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2006.06.003

[10] Феодосьев В.И., Синярев Г.Б. Введение в ракетную технику. Москва, Оборонгиз, 1961. 506 с.

[11] Пытьев П.Я., Корнев Е.П., Барвинок В.А. Основы технологии производства летательных аппаратов. Москва, Машиностроение, 1995. 400 с.

[12] Братухин А.Г., Иванов Ю.Л., ред. Современные технологии авиастроения. Москва, Машиностроение, 1999. 832 с.

[13] Чумадин А.С., Ершов В.И., В.А. Барвинок и др. Теоретические основы авиа- и ракетостроения. Москва, Дрофа, 2005. 784 с.

[14] Барвинок В.А., ред. Современные технологии в авиа- и ракетостроении. Москва, Машиностроение, 2014. 401 с.

[15] Боярский Д.С., Баскаков В.Д., Тарасов В.А. и др. Способ изготовления профилей W-образного сечения из листовых заготовок. Патент РФ 2791199. Заявл. 11.02.2022, опубл. 03.03.2023.

[16] Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018. 542 с.

[17] Боярский Д.С., Тарасов В.А., Бабурин М.А. и др. Численный анализ эволюции процесса гофрообразования при косом обжатии пластины в условиях гибки уголковых деталей. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2022, № 9, с. 92–99, doi: https://doi.org/10.18698/0536-1044-2022-9-92-99

[18] Тарасов В.А., Баскаков В.Д., Боярский Д.С. и др. Влияние трения и упругого восстановления формы на развитие гофров при косом сжатии пластины в штамповой оснастке. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2023, № 2, с. 61–72, doi: https://doi.org/10.18698/0236-3941-2023-2-61-72

[19] Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов. Москва, Машиностроение, 1969. 503 с.

[20] Тарасов В.А. Методы анализа в технологии машиностроения. Аналитическое моделирование динамических процессов обработки материалов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1996. 185 с.