Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей Перевалов Анатолий Анатольевич

Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей
<
Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Перевалов Анатолий Анатольевич. Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей: дис. ... кандидата технических наук: 05.07.02 / Перевалов Анатолий Анатольевич;[Место защиты: Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет”].- Комсомольск–на–Амуре, 2012.- 141 с.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Область применения прессованных профилей в авиационной промышленности 10

1.2 Технологии гибки прессованных профилей 11

1.3 Современное состояние исследований процессов деформирования профилей 23

1.4 Постановка задачи исследования 42

ГЛАВА 2. Теоретические исследования

2.1 Особенности формообразования деталей на роликовом профилегибочном станке ГМС-1 44

2.2 Геометрическая модель контура профиля 49

2.3 Аналитическое выражение зависимости между напряжениями и деформациями 60

2.4 Моделирование процесса изготовления детали в роликовом профилегибочном станке ГМС-1 69

2.5 Местная потеря устойчивости пластинчатых элементов сечения (полок, стенок) при пластическом изгибе профилей 94

ГЛАВА 3. Эксперементальные исследования

3.1 Определение механических свойств материала 99

3.2 Исследование упруго-пластического кручения тонкостенных профилей открытого несимметричного сечения 103

3.3 Исследование процесса изгиба тонкостенных профилей открытого несимметричного сечения с одновременным закручиванием 107

3.4 Численное моделирование процесса деформирования несимметричного профиля в роликах с использованием системы MSC MARC-MENTAT 113

3.5 Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований 123

3.6 Рекомендации по конструктивной доработке роликового профилегибочного станка ГМС-1 и внедрению результатов в серийное производство 129

Выводы 131

Список использованных источников

Введение к работе

Актуальность темы. Детали, получаемые деформированием прессованных профилей, используются во многих элементах конструкции планера летательного аппарата. Объясняется это тем, что при относительно небольших размерах поперечного сечения, а следовательно, незначительной массе, профили обладают весьма высокой удельной сопротивляемостью к действию внешних нагрузок. К названным выше элементам силового каркаса относятся нормальные, усиленные и наклонные шпангоуты, полушпангоуты фюзеляжа, окантовки нервюр, стенки, стрингеры крыла и другие.

К деталям летательного аппарата, получаемым деформированием профилей, предъявляются высокие требования по точности. Например, отклонение по контуру обводообразующих деталей не должно превышать 0,2...0,5 мм, по углу закрутки - 1...2, отклонение формы для диаметров свыше 1000 мм - не более 3 мм.

Основными требованиями, предъявляемыми к технологическому процессу деформирования профилей, являются:

высокая точность;

высокая производительность, отсутствие доводочных работ, возможность автоматизации процесса;

малая чувствительность к разбросу механических свойств и геометрических размеров сечения;

относительно небольшая стоимость оснастки и оборудования для реализации процесса.

Комплексное улучшение качества изготовления деталей авиационной техники в современных условиях достигается за счет использования оборудования с ЧПУ и снижения влияния "человеческого" фактора на качество выпускаемой продукции. Для изготовления деталей малой кривизны из прессованных профилей наиболее перспективны роликовые станки. Ролики, особенно сборные, представляют собой универсальный инструмент. Изменяя их взаимное расположение, можно получать детали различной кривизны, а, изменяя набор деталей, из которых собирается ролик, прокатывать профили различных сечений. Применение станков под управлением ЧПУ исключает субъективный фактор при проведении технологического процесса гибки профилей. Эффективность применения станков с ЧПУ зависит от методов, применяемых при проектировании технологии производства деталей и методов разработки управляющих программ.

Автоматизация этапов технологической цепочки изготовления профилей методом гибки-прокатки в роликах с применением станков с ЧПУ сопряжена с рядом проблем. Значительное пружинение, возникающее после снятия нагрузки, снижает точность изготовления деталей и требует разработки математической модели процесса деформирования, которая будет учитывать геометрическую и физическую нелинейность. Разброс геометрических параметров профиля, обусловленный допуском на его изготовление, а также разброс механических характеристик сплава требуют для каждой партии заготовок новых испытаний и расчетов, что в условиях серийного производства весьма затратно.

Следует отметить, что детали, симметричные относительно плоскости изгиба, в конструкции ЛА встречаются нечасто. При изготовлении деталей из прессованных профилей, не симметричных относительно плоскости изгиба, методами гибки возникает закручивание профильной заготовки, что приводит к невозможности выдерживания точных геометрических размеров и требует дополнительных трудозатрат на доработку данных деталей.

Таким образом, актуальность работы заключается в разработке методик оценки угла закручивания профиля, не симметричного относительно плоскости изгиба, в процессе его деформирования и его компенсации путем упруго-пластического кручения заготовки в обратном направлении.

Цель работы. Повышение точности и качества изготовления длинномерных деталей летательного аппарата из прессованных профилей с сечением, не симметричным относительно плоскости изгиба, при автоматизированном изготовлении на роликовом оборудовании.

Научная новизна. В ходе работы были получены следующие новые результаты:

разработана математическая модель деформирования профильных заготовок несимметричного сечения в роликах методом гибки-прокатки;

разработана методика определения угла закручивания профильной заготовки, обеспечивающего изготовление детали из прессованных профилей несимметричного сечения гибкой в роликах без остаточного закручивания детали от действия внутренних изгибающих моментов.

Практическая значимость и внедрение результатов:

разработан метод изготовления длинномерных деталей малой кривизны из прессованных профилей несимметричного сечения путем изгиба в роликовом профилегибочном станке с одновременным закручиванием;

разработано техническое решение, позволяющее снизить вероятность потери устойчивости стенок профиля, предложен комплекс мероприятий по конструктивной доработке роликового профилегибочного станка ГМС-1, позволяющей осуществлять процесс изготовления деталей без потери устойчивости полок профиля.

Работа выполнялась на кафедре «Технология самолетостроения» ФГБОУ ВПО «КнАГТУ». Результаты работы внедрены в учебный процесс на кафедре «Технология самолетостроения» ФГБОУ ВПО «КнАГТУ» при проведении лекционных и лабораторно-практических занятий по дисциплинам «Технологии изготовления деталей самолета» и «Проектирование процессов и оснастки заго-товительно-штамповочного производства» для студентов всех форм обучения, а также используются на ОАО «КнААПО» в рамках внедрения опытно-промышленного образца гибочно-малковочного станка ГМС-1 в производстве самолета SSJ-100 (акт об использовании результатов диссертационной работы в производстве в процессе выполнения НИОКРиТР «Отработка технологических процессов изготовления длинномерных деталей из прессованных профилей на гибочно-малковочном станке с ПУ ГМС-1»).

Достоверность результатов подтверждается натурными экспериментами и моделированием процессов изгиба в системе MSC MARC.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях:

International X-th Russia-Chinese Symposium. "Modern materials and technologies" - Khabarovsk, 2009;

40-я научно-техническая конференция студентов и аспирантов — Комсомольск-на-Амуре, 2010 г;

Вторая региональная научно техническая конференция студентов, магистров, аспирантов и молодых ученых Дальневосточного региона «Актуальные проблемы промышленных и информационных технологий» - Комсомольск-на-Амуре, 2010 г;

Международный симпозиум «Образование, наука и производство: проблемы, достижения и перспективы»: материалы международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы обработки материалов и заготовительных производств» - Комсомольск-на-Амуре 2010.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ. В журналах рекомендуемого ВАК РФ перечня опубликовано 4 статьи, общим объемом 2 п.л.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, общих выводов и библиографического списка из 64 наименований. Материалы работы изложены на 141 странице машинописного текста, иллюстрированы 63 рисунками и 3 таблицами.

Технологии гибки прессованных профилей

Четырехроликовые станки используются для гибки кольцевых деталей с постоянной кривизной (шпангоутов).

На некоторых станках с целью повышения точности формообразования используется нагрев заготовки токами высокой частоты. При гибке несимметричных профилей иногда используют дополнительные устройства (например, ролики) для изгиба в плоскости, перпендикулярной плоскости основного изгиба, что значительно усложняет конструкцию станка.

Перспективным направлением в дальнейшем развитии гибки-прокатки является использование роликовых станков с числовым программным управлением, снабженных системами слежения за параметрами гибки с обратной связью для автоматической регулировки положения гибочных узлов непосредственно в ходе формообразования.

Разновидностью рассматриваемого процесса является гибка-прокатка на валках с эластичным покрытием, принцип действия которой основан на вдавливании заготовки жестким роликом меньшего диаметра в упругое покрытие ролика большего диаметра с одновременным ее перемещением между роликами за счет их вращения. Гибка-прокатка имеет высокую производительность, но, как и свободная гибка, ограничена в своих возможностях из-за потери устойчивости в сжатой зоне сечения профиля. Основные недостатки способа: - значительная величина пружинения, снижающая точность изготовления деталей (необходимы доводочные работы); - сложность следящих устройств, средств управления и устройств, используемых для ликвидации закрутки.

Гибка проталкиванием через фильеру. Формообразование заготовки при гибке проталкиванием через фильеру осуществляется в ручье специально спрофилированной фильеры (рис. 1.4). Преимуществами данного способа являются его простота и относительно невысокая мощность оборудования [15, 17].

Гибка проталкиванием через фильеру С целью изгиба на различные радиусы иногда используют пару или большее количество универсальных гибочных фильер, имеющих возможность относительного разворота. В последнем случае формообразование осуществляется в зазоре между фильерами. Поворотом фильер относительно продольной оси можно добиться ликвидации закрутки.

Гибка проталкиванием имеет те же ограничения, что и вышеописанные способы, и применяется при гибке длинномерных деталей на относительно большие радиусы. Основные недостатки способа: - в процессе гибки в фильере возникают дополнительные сжимающие напряжения в тангенциальном направлении, что увеличивает вероятность гофрообразования в сжатой зоне сечения даже по сравнению со свободной гибкой. Использование же специальных прижимов и калиброванного зазора значительно усложняет конструкцию; - невысокая точность процесса вследствие малой эффективности корректировки оснастки с учетом пружинения после снятия нагрузки; - необходимость использования дополнительных устройств, предотвращающих потерю устойчивости в зоне передачи усилия (участок профиля до входа в фильеру); - для каждого сечения и радиуса изгиба требуется новая фильера; - при гибке в зазоре между фильерами становится возможным использование универсальной оснастки и ликвидация закрутки, но не исключается гофрообразование при гибке на относительно малые радиусы.

Гибка раскаткой. Гибка раскаткой (рис. 1.5) - это неравномерное утонение заготовки, вследствие чего создается неодинаковое удлинение волокон в тангенциальном направлении и возникает изгиб заготовки [15, 17]. На практике процесс осуществляется путем разводки и посадки материала на специализированном оборудовании. При гибке профилей, как правило, раскатывается внешняя часть сечения. В основном гибка раскаткой используется как доводочная операция и позволяет получать детали с достаточно высокой точностью.

Процесс ограничен в своих возможностях при гибке на относительно малые радиусы для случая, когда размеры раскатываемой части сечения профиля значительно меньше остальной части. При этом удлинение раскатываемого элемента сечения приводит к его гофрообразованию без изменения кривизны заготовки. Рисунок 1.5 – Схема гибки с раскаткой

Основные недостатки способа: - закрутка сечения при гибке несимметричных профилей; - при гибке профилей на относительно малые радиусы необходимо значительное утонение внешних элементов сечения, что приводит к существенному отклонению его размеров от первоначальных; - трудность осуществления гибки с переменным радиусом кривизны.

Гибка с тангенциальным растяжением. Гибка профилей с тангенциальным растяжением (рис. 1.6) является одним из наиболее распространенных и наиболее производительных видов холодной обработки металлов давлением в самолетостроении [11, 15, 17, 33, 46]. Профилегибочные растяжные станки нашли широкое применение на предприятиях авиационной промышленности в основном для гибки деталей из прессованных профилей (полок нервюр, стрингеров, шпангоутов и других).

Процесс формообразования может осуществляться по трем схемам: - растяжение-изгиб (Р-И); - изгиб-растяжение (И-P); - предварительное растяжение – изгиб-калибровочное растяжение (Р-И-Р). Рисунок 1.6 – Схема гибки с растяжением

Наибольшую точность обеспечивает гибка с растяжением по второй схеме (И-P). Однако при этом отрицательную роль играет трение между гибочным пуансоном и заготовкой, так как происходит неравномерное распределение усилия растяжения по дуге захвата (в средней части усилие растяжения минимально, в точках сбега – максимально), что приводит к неодинаковому пружинению для различных частей заготовки после снятия внешней нагрузки.

Постановка задачи исследования

Так же приведена оценка совмещения простых процессов деформирования с точки зрения применения и перспективности. При этом процессы совмещающие изгиб с закручиванием отмечены как малоизученные и перспективные.

Вопросы упруго-пластического изгиба профилей открытого сечения в целом изучены мало. Наибольшее количество работ направленно на разработку математического аппарата моделирования упруго-пластического кручения цилиндрических стержней [8,9]. Задача о чисто пластическом кручении призматического стержня, изученная в основном А. Надаи (1923), отличается относительной простотой. Функция напряжений F (х, у) удовлетворяет дифференциальному уравнению и условию постоянства F на каждом из ограничивающих контуров. Поверхность напряжений z = F (х, у) является поверхностью постоянного ската, «крышей», построенной на заданном контуре; она определяется без особых затруднений. Ребра и конические точки поверхности напряжений соответствуют линиям и точкам разрыва касательных напряжений. При этом величина вектора касательных напряжений постоянна, скачком изменяется его направление. Предельный крутящий момент вычисляется также достаточно просто.

Если кручение осложняется добавочным осевым растяжением (или изгибом), задача становится более трудной. Подробно изучена осесимметричная задача о совместном кручении и растяжении круглого цилиндрического стержня.

Обобщением задачи кручения прямого стержня является задача кручения сектора кругового кольца неизменного поперечного сечения, рассмотренная В. Фрейбергером, а также А. Вангом и В. Прагером (в 1953—1954 гг.) В отличие от кручения прямого стержня здесь характеристики могут быть криволинейными.

К аналогичной системе уравнений для напряжений приводит задача кручения прямого круглого стержня переменного диаметра (ось z направлена по оси стержня), изученная В. В. Соколовским (1945, 1950). Здесь отличны от нуля те же компоненты напряжения .

Вопросы кручения профилей открытого сечения рассмотрены в упругой постановке задачи и приведены в работах Тимошенко С.П., Бычкова Д.В., Ягна Ю.И. и др.

Совершенно особо следует остановиться на работах советского ученого проф. В. 3. Власова, который независимо от других авторов в 1936 г. дал наиболее общую теорию расчета любых тонкостенных незамкнутых профилей на совместное действие изгиба и кручения.

Проф. Власов при решении этой задачи отказывается от понятия «стержень» и рассматривает профиль как тонкостенную пространственную складчатую систему, работающую не только на осевые (нормальные и сдвигающие) силы, но также и на моменты, вызывающие изгиб профиля в поперечном направлении. Исходя из гипотезы о недеформируемости контура поперечного сечения, он установил общий закон распределения нормальных напряжений в поперечном сечении тонкостенного стержня при совместном действии изгиба и кручения. По этому закону нормальные напряжения в самом общем случае работы стержня распределяются по сечению пропорционально секториальной площади. Закон плоских сечений в исследованиях проф. Власова является частным случаем закона секториальных площадей. Им дан также общий метод определения координат центра изгиба и выявлены новые геометрические характеристики сечения тонкостенного профиля; введение этих характеристик в теорию способствует стройному построению ее аналогично соответствующим разделам курса сопротивления материалов.

В 1937 г. проф. Власов распространил свою теорию и на вопросы пространственной устойчивости тонкостенных стержней и получил ряд новых решений. В частности, им наиболее полно разрешена задача об устойчивости стержней при центральном и внецентренном сжатии и при чистом изгибе, а также об устойчивости плоской формы изгиба тонкостенных стержней при действии поперечной нагрузки. В процессе исследования им попутно была поставлена и разрешена задача о возможности потери устойчивости стержней также и при внецентренном растяжении, если растягивающая сила приложена вне некоторой области, названной проф. Власовым кругом устойчивости. В дальнейшем теория эта была распространена автором также и на вопросы изгибно-крутильных колебаний.

Моделирование процесса изготовления детали в роликовом профилегибочном станке ГМС-1

Значения ав, а02, Е и ju определяются из справочников, а ев определяется в процессе решения системы (2.12). В данной системе: - первое уравнение - условие прохождения кривой упрочнения через точку, соответствующую временному сопротивлению деформирования (Sв,ев); - второе уравнение - условие прохождения кривой упрочнения через точку, соответствующую условному пределу текучести(8о2,ео2); - третье уравнение - условие прохождения прямой 1, соответствующей линейному участку кривой упрочнения, и степенной функции 2 через точку ер перехода линейной зависимости в степенную; - четвертое уравнение - равенство первой производной степенной функции в точке ер и коэффициента наклона прямой 1; - пятое уравнение - равенство первой производной степенной функции в точке (Sв,ев) и коэффициента наклона прямой 3, значение которого определяется выражением: В качестве исходных данных для итерационного процесса определения параметров аппроксимирующей кривой используются справочные характеристики материалов: ав -

На первом этапе вычислений принимаются начальные приближения е0=0, ев = 85(610). Вычисления повторяются до тех пор, пока не выполнится условие окончания итераций по ев\

Как было отмечено ранее роликовый гибочно-малковочный станок ГМС-1 имеет возможность закручивать профиль в процессе его изгиба. Пружинение профиля несимметричного сечения после снятия изгибающих нагрузок имеет особенности, вызванные действием пространственного изгиба. Особенность пружинения профилей несимметричных сечений обусловливается отсутствием равновесия сечения профиля относительно плоскости изгиба. В отличие от профилей изгибаемых в плоскости симметрии для профилей несимметричных относительно плоскости изгиба в процессе пружинения момент внутренних напряжений не совпадает с направлением внешних изгибающих моментов, что приводит к деформированию в плоскости перпендикулярной плоскости изгиба и закручиванию. Для создания системы автоматизированного управления процессом изготовления деталей с использованием ЧПУ станка необходимо разработать математическую модель процесса деформирования профильной заготовки в станке. В этом случае задачу определения параметров настройки станка необходимо разделить несколько подзадач: - определение угла поворота платформы с гибочными роликами для получения профиля необходимой кривизны с учетом упругого восстановления материала после снятия активной нагрузки при известных геометрии поперечного сечения профиля и механических характеристиках материала заготовки; - определение угла закручивания профильной заготовки не симметричного сечения в процессе пружинения; - определение угла поворота блока с подающими роликами достаточного для предотвращения закручивания профильной заготовки в процессе пружинения.

Рассмотрим процесс определения угла поворота платформы станка с расположенными на ней деформирующими роликами для получения некоторой кривизны детали с известными характеристиками геометрии поперечного сечения используемого профиля, механическими свойствами заготовки и известной геометрией рабочих органов станка в виде зависимости = f().

Как известно, при пластической деформации процесс формообразования сопровождается упругим восстановлением материала после разгрузки (пружинением) [11, 15, 18, 33, 46]. Поэтому расчет параметров настройки гибочного механизма станка следует производить на кривизну , большую по сравнению с заданной кривизной на величину уменьшения последней вследствие пружинения.

Воспользовавшись теоремой Ильюшина о разгрузке, для определения кривизны . В общем случае задача сводится к построению линии упруго-пластического деформирования заготовки в роликовом механизме станка. Для решения поставленной задачи об определении параметров настройки станка, обеспечивающих получение требуемой кривизны детали выделим зоны нагружения и разгрузки.

Для определения рабочего угла поворота платформы рассмотрим поведение заготовки в зоне нагружения. Действие отбрасываемой части заготовки на рассматриваемую компенсируем силой и изгибающим моментом в точке разрыва. Действие на заготовку со стороны подающих роликов заменим перерезывающей следящей силой P и изгибающим моментом M. Теперь если заменить поворот платформы с изгибающими роликами на поворот подающих роликов относительно центра платформы при фиксированном положении изгибающих роликов, то мы получим расчетную схему деформирования заготовки в зоне нагружения (рис. 2.10).

Длина заготовки в зоне нагружения значительно превосходит ее высоту, поэтому влиянием сдвиговых деформаций ввиду их малости в рассматриваемой зоне пренебрегаем. Для случая аппроксимации диаграммы - линейно-степенной функцией соотношение между кривизной детали и изгибающим моментом в произвольном сечении имеет вид:

Исследование процесса изгиба тонкостенных профилей открытого несимметричного сечения с одновременным закручиванием

Формула (2.46) позволяет определять предельную кривизну изгиба, при которой еще не происходит местной потери устойчивости сжатого пластинчатого элемента профиля. Анализ показывает, что критический радиус кривизны зависит от упруго-пластических свойств материала и соотношения толщины и ширины сжатого элемента профиля. Профили из более пластичных материалов, характеризуемых меньшим значением касательного модуля упрочнения допускают изгиб на большую кривизну без местной потери устойчивости сжатых пластинчатых элементов сечения.

Расчетная формула (2.46) относительно проста. При практическом использовании по ней можно построить графики для соответствующих марок материала, по которым в зависимости от параметра b1/yк можно сразу определять допустимый минимальный радиус кривизны 0кр. Подобные графики, рассчитанные по формуле (2.46) для некоторых материалов, приведены на рис 2.18. Указанная формула и расчетные графики позволяют решать технологические задачи по определению минимального числа формообразующих операций при изготовлении профильных деталей заданной кривизны

Данная машина предназначена для испытания механических свойств различных образцов материалов и изделий на разрыв, растяжение по ГОСТ 1497 [14]. Разрывная машина INSTRON 3382 позволяет дополнительно программными методами определить: условный предел текучести (сигма 0,2), физический, а модуль упругости и предел пропорциональности – с экстензометром. Способ работы разрывной машины INSTRON 3382 – электромеханический. Машина выдаёт протокол результатов испытаний. Используемое программное обеспечение – Bluehill Lite. Технические характеристики разрывной машины INSTRON 3382 представлены в таблице 3.1.

Из стенок и полок каждого профиля предназначенного для натурных испытаний было изготовлено по 4 образца (рис. 3.2). На испытательной машине произведен их разрыв с записью диаграммы усилие-удлинение [13] (рис. 3.3 - 3.4), шаг измерений составляет 0,1 секунды, скорость деформирования 5мм/мин. Дальнейшая обработка результатов проводилась в MS Excel. Полученные условные диаграммы напряжений т переведены в истинные диаграммы напряжений & = у еє (рис. 3.5) для численных экспериментов.

Определение модуля упругости не проводилось в связи с отсутствием экстензометра позволяющего определять относительное удлинение образца. Данные о модуле упругости материала взяты по справочным данным [33].

Для дальнейших вычислений была принята линейно степенная аппроксимация кривой упрочнения [31, 33, 46]. а = Еє при ст ст02 = Кєп при 7 702 Анализ аппроксимации показал, что максимальная погрешность аппроксимации не превышает 10% и находится в районе перехода функции от линейной к степенной зависимости. Это связанно с переломом графика в этой области, а так же с малой точностью замера на линейном участке, из за отсутствия экстензометра. В пластической же области погрешность аппроксимации не превышает 5% (рис. Исследование упруго-пластического кручения тонкостенных профилей открытого несимметричного сечения

При изгибе профиля несимметричного сечения происходит его закручивание и изгиб в плоскости перпендикулярной плоскости изгиба. Так как данный процесс происходит при разгрузке участка профиля следовательно процесс изгиба и закручивания можно рассматривать как процесс закручивания стержня криволинейной формы (5, 20, 33, ). Для исследования процесса закрутки профиля используемого при гибке с закручиванием была создана установка представленная на (рис. 3.7). Данная установка позволяет получить соотношения между углами закручивания образца и остаточными углами закрутки. Установка состоит из кругового многооборотного основания 1. Основание смонтировано на раме 2. На верхней перекладине рамы расположен поворотный зажим 3, позволяющий фиксировать профиль 4 при деформировании и разгружать по окончании процесса нагружения. Зажимы обеспечивают свободное перемещение концов профиля по вертикали для исключения возникновения растягивающих нагрузок. – круговое поворотное основание с угломерной шкалой; 2 – рама; 3 – поворотный Зависимость остаточного угла закручивания от угла поворота сечения показан на рис. 3.8 Длина свободной части закручиваемого образца составляет 180 мм. Для каждого значения угла поворота эксперимент ставился 3 раза. Разница между измерениями крайне незначительная и лежит в пределах точности измерительной шкалы. Для замера остаточных углов профиль фиксировался в верхней части установки и закручивался на заданный угол поворотным столом с угловым градуированным лимбом (точность измерений 0,1 градуса или 6 угловых минут). По окончании процесса деформирования верхняя часть разгружалась. Далее поворотный стол поворачивался до совмещения рисок на верхнем поворотном круге и корпусе установки при этом по лимбу снимается величина остаточного угла закручивания. Результаты замеров сведены в таблицу 3.2 по данным которой построен график зависимости погонного остаточного угла закручивания профиля от угла деформации профиля (рис. 3.9).

Похожие диссертации на Исследование процесса гибки с одновременной закруткой длинномерных деталей летательных аппаратов из прессованных профилей