УДК 539.1А. В. СТЕПУК, канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотр., НТУ «ХПИ»;С. В. БОНДАРЬ, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., НТУ «ХПИ»;Л. В. АВТОНОМОВА, канд. техн. наук, вед. науч. сотр., НТУ «ХПИ»;С. Ю. ПОГОРЕЛОВ, канд. техн. наук, доцент, НТУ «ХПИ»ОСОБЕННОСТИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ СОСТАВНОЙМАТРИЦЫУ роботі виконувався скінченно-елементний розрахунок напружено-деформованого стану складеноїматриці з врахуванням пластичної деформації матеріалу заготовки. Чисельне моделюванняпроцесу й механічний аналіз виконувалися на пакеті ANSYS. Розглянуті особливості деформаціїробочої вставки складеної бандажованої матриці.Ключові слова: механічний аналіз, пластичні деформації, кінцевий елемент, контактнінапруження, бандажована матриця, робоча вставка.В работе выполнялся конечно-элементный расчет напряженно-деформированного состояниясоставной матрицы с учетом пластического деформирования материала заготовки. Численноемоделирование процесса и механический анализ выполнялись на пакете ANSYS. Рассмотреныособенности деформирования рабочей вставки составной бандажированной матрицы.Ключевые слова: механический анализ, пластические деформации, конечный элемент,контактные напряжения, бандажированная матрица, рабочая вставка.The research carried out finite element calculation of stress-strain state of a compound matrix when awork-piece material is plastically deformed. Numerical modeling and mechanical analysis performedwith CAD-FEM software ANSYS. The features of the deformation of the working insert withinshrouded composite matrix are presented.Keywords: mechanical analysis, plastic deformation, finite element contact stresses, matrix bandage,mechanical insertОписание проблемы. Разработка нового изделия выдавливанием непосредственносвязана с информацией о поведении технологической системыматрица – обрабатываемый материал. На стадии проектирования с помощьюматематического моделирования можно провести анализ напряженнодеформированногосостояния (НДС) и заготовки, и элемента оснастки –составной матрицы, которая является дорогостоящим инструментом, что позволитоптимально подобрать натяги бандажа. Основная нагрузка на матрицу– это давление, которое передается со стороны заготовки. Учет пластическихдеформаций в заготовке позволяет получить более точные законы распределениядавлений на рабочих поверхностях составных элементов матрицы (например,на поверхности рабочей вставки).Постановка задачи. Для холодного выдавливания технологическая системаматрицы с заготовкой представляет собой совокупность взаимодействующих© А. В. Степук, С. В. Бондарь, Л. В. Автономова, С. Ю. Погорелов, 2012ISSN 2078-9130. Вісник НТУ «ХПІ». 2012. № 55 (961) 167
соосных тел вращения , контактирующих между собой по совмещенным поверхностям.На рис. 1 показаны основные элементы матрицы (рабочая вставка,промежуточная вставка, бандаж и обойма). При прочностном анализе составнойматрицы следует учитывать следующие факторы: контактное взаимодействиевсех сегментов, которое осуществляется с кулоновским трением или с проскальзыванием;первоначальное деформированное состояние между вставкой и бандажом,в виде предварительного натяга, который также влияет на НДС. Прирасчете НДС матрицы, с учетом пластического деформирования заготовки,внешнее усилие прикладывается непосредственно к заготовке, а действующие наобойму (внешний элемент матрицы) силы стяжки матрицедержателя создаютпредварительное напряженное состояние.Нагрузки, действующие на рабочую поверхность матрицы со сторонызаготовки в процессе ее глубокого пластического деформирования, определяютсяиз расчета НДС, как в пластически деформируемой заготовке, так и винструменте с учетом их взаимного влияния друг на друга. Так как особенностиконфигурации рабочей поверхности могут приводить к резкому изменениюраспределений контактных давлений в локальных областях концентраторов,то для выяснения законов распределения реальных контактныхнапряжений на рабочей поверхности, учитывается контактное взаимодействиеэлементов и в составной матрице.Рисунок 1 – Конструкция составной бандажированной матрицыДля прочностного анализа расчет проводился в малых приращениях нагруженияот минимального значения приложенного давления до максимального,вызывающего стадию глубокого пластического деформирования материала,когда в заготовке возникают пластические деформации и большие перемещения.Данная задача являются физически и геометрически нелинейной.Пластическое деформирование описывается моделями вязкопластичности. Вчастности, используется зависимость интенсивности напряжений σ от скоро-168 ISSN 2078-9130. Вісник НТУ «ХПІ». 2012. № 55 (961)
- Page 1 and 2:
ISSN 2078-9130ВІСНИКНАЦІ
- Page 3:
Вісник Національно
- Page 6 and 7:
принят кандидатом
- Page 9 and 10:
А. М. Журавлевой и О.
- Page 11 and 12:
ции (1976 г.), орденом
- Page 13 and 14:
ук.- Х.: 1955. - 12 с. 4. Бо
- Page 15 and 16:
следующие формулы:
- Page 18 and 19:
m+ 1 tε ω+( ) ( ) .1 0,5∫ gmt
- Page 20 and 21:
ты количества движ
- Page 22 and 23:
туды импульсов U с ,
- Page 24 and 25:
напряжения на конд
- Page 26 and 27:
напряжений построе
- Page 28 and 29:
∂ u 1ε ij= u i j+ u j i+ u k iu,
- Page 30 and 31:
сти (6) выбираем зна
- Page 32 and 33:
Введение. Одним из
- Page 34 and 35:
∂ψ ∂ψx y ∂ψ ∂ψψ xy = +
- Page 36 and 37:
На рис. 2, а показано
- Page 38 and 39:
c = 10 5 Н/м (кривая 5) е
- Page 40 and 41:
которой величина н
- Page 42 and 43:
Рисунок 11 - Одиннад
- Page 44 and 45:
симметричной конст
- Page 46 and 47:
Рисунок 24 - Третий в
- Page 48 and 49:
Рисунок 36 - Шестой в
- Page 50 and 51:
Рисунок 48 - Девятый
- Page 52 and 53:
Рисунок 60 - Двенадц
- Page 54 and 55:
Рисунок 72 - Пятнадц
- Page 56 and 57:
variables functions and ANSYS. By t
- Page 58 and 59:
числения были повт
- Page 60 and 61:
Ψ - угол между осью x
- Page 62 and 63:
Вычисление микро н
- Page 64 and 65:
Табл. 4 и 5 показываю
- Page 66 and 67:
вен разности двух д
- Page 68 and 69:
безопасную работу
- Page 70 and 71:
Из предыдущего опы
- Page 72 and 73:
Однако, изменения т
- Page 74 and 75:
УДК 539.1С. Н. ИСАКОВ,
- Page 76 and 77:
абРисунок 1 - График
- Page 78 and 79:
k1 = -0,1; k2 = 8,0167; k3 = -13,75
- Page 80 and 81:
Рисунок 5 - Распреде
- Page 82 and 83:
УДК 519:539:534С.В. КРАСН
- Page 84 and 85:
жидкости. Схема при
- Page 86 and 87:
Максимальные велич
- Page 88 and 89:
2( x,t)∂ uu( x,t)= 0, = 0 при
- Page 90 and 91:
Тогда для изображе
- Page 92 and 93:
УДК 539.3О. О. ЛАРІН, к
- Page 94 and 95:
Рисунок 1 - Схема ко
- Page 96 and 97:
Під час досліджень
- Page 98 and 99:
Окрім СКЗ вібропри
- Page 100 and 101:
Список литературы:
- Page 102 and 103:
стях деформации (пр
- Page 104 and 105:
гдеcrεij - тензор ско
- Page 106 and 107:
абРисунок 5 - Перера
- Page 108 and 109:
Выводы. Для изучени
- Page 110 and 111:
нутого образца. В с
- Page 112 and 113:
pгде εi- интенсивнос
- Page 114 and 115:
= H11εr + H12ε θ ;θ H ε 21 r+
- Page 116 and 117:
Кинетический закон
- Page 118 and 119: личение давления а
- Page 120 and 121: Особенности модели
- Page 122 and 123: расчетных точек в э
- Page 124 and 125: сеточной дискретиз
- Page 126 and 127: Рисунок 4 - Поперечн
- Page 128 and 129: абРисунок 8 - Амплит
- Page 130 and 131: ции такого вида пол
- Page 132 and 133: моделирующих навес
- Page 134 and 135: J Ψ + c ϕazy∗2⎡ 1my + byy+ c
- Page 136 and 137: Структурная схема
- Page 138 and 139: ключить влияние ве
- Page 140 and 141: Общие соотношения
- Page 142 and 143: Колебания прямоуго
- Page 144 and 145: s K - положительные к
- Page 146 and 147: 2 ⎧ 4G( 0,0, − sK) = f2( δ )
- Page 148 and 149: ленном крае пласти
- Page 150 and 151: чия жесткого тела н
- Page 152 and 153: Чтобы определить н
- Page 154 and 155: ( n+1)1εK= arctg, (21)( n)χ ⎡*
- Page 156 and 157: Рисунок 1 - Графики
- Page 158 and 159: С целью дальнейшей
- Page 160 and 161: упругой анизотропи
- Page 162 and 163: тигло 56 %, а σ Т упал
- Page 164 and 165: УДК 539.3С. Ю. СОТРИХИ
- Page 166 and 167: Рисунок 2 - Блок-схе
- Page 170 and 171: сти деформирования
- Page 172 and 173: УДК 534.1:539.3А. Н. ШУПИ
- Page 174 and 175: Рассмотрим цилиндр
- Page 176 and 177: Рисунок 2 - Кристалл
- Page 178 and 179: стержни отжигались
- Page 180 and 181: с. 12. Шупиков А. Н. Не
- Page 182 and 183: - неравномерность п
- Page 184 and 185: Меридиональное сеч
- Page 186 and 187: Рисунок 4 - Расчетны
- Page 188 and 189: ЗМІСТКедровская О.
- Page 190: НАУКОВЕ ВИДАННЯВІС