Моделювання матеріалу циліндричної заготовки зі звареним швом при обтиску-роздаванні

  • R. G. Puzyr Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського (КрНУ), м.Кременчук
  • V. V. Dragobetsky Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського (КрНУ), м.Кременчук https://orcid.org/0000-0001-9637-3079
  • R. V. Levchenko Коледж Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського (ККрНУ), м. Кременчук.
  • Yu. B. Siraya Коледж Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського (ККрНУ), м. Кременчук.
Ключові слова: циліндрична заготовка; зварний шов; пластична деформація; напруження; модель; роздача; анізотропія; січний модуль.

Анотація

Пузир Р. Г., Драгобецький В.В., Левченко Р.В., Сіра Ю.Б. Моделювання матеріалу циліндричної заготовки зі звареним швом при обтиску-роздаванні // Обробка матеріалів тиском. – 2019. – № 2 (49). - С. 55-60.

Показано, що роздавання кінців трубних заготовок супроводжується втратою стійкості в окружному і осьовому напрямку, а також локалізацією деформацій з подальшим руйнуванням у вигляді утворення поздовжньої тріщини, що зароджується на торці заготовки. Наявність зварного шва ускладнює загалом умови деформування при обтиску-роздаванні і призводить до руйнування заготовки по зварному шву. Для запобігання утворення тріщин необхідно посилювати коефіцієнти обтиску-роздаванні, що неминуче призводить до збільшення кількості переходів, трудомісткості процесу і собівартості виготовлення деталі в цілому. Питання деформування зварних конструкцій викликає інтерес з розвитком нових матеріалів для автомобілебудування, таких як з'єднання двох або більш сталевих листів з різними механічними властивостями, товщиною або типом покриття, які мають важливе значення для зниження ваги, мінімізації витрат і зменшення браку. Показано, що деформування трубної заготовки буде залежати не тільки від характеристик пластичності основного металу і металу зварювального шва, що очевидно, але також від співвідношення площин трубної заготовки. Зростання наведених модулів пластичності супроводжується зміцненням зварного з'єднання в порівнянні з початковим металом заготовки, відповідно зменшення величини модуля пластичності в обох напрямках - зниженням міцності металу шва. Подальший аналіз деформування зварної заготовки необхідно проводити з урахуванням локальної анізотропії, спричиненої зварювальним швом, що дасть можливість визначити умови стійкої пластичної деформації і створити додатковий вплив на ослаблений ділянку.

Біографії авторів

R. G. Puzyr, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського (КрНУ), м.Кременчук

д-р техн. наук, доц.

V. V. Dragobetsky, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського (КрНУ), м.Кременчук

д-р техн. наук, проф

R. V. Levchenko, Коледж Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського (ККрНУ), м. Кременчук.

канд. техн. наук

Yu. B. Siraya, Коледж Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського (ККрНУ), м. Кременчук.

аспірант

Посилання

Popov E.A. Fundamentals of the theory of sheet stamping. Moscow: Mechanical Engineering. 1977, 278 p. (in Russian).

Puzyr R.G., Trotsko O.V., Cherkaschenko V.Yu. Influence of the geometrical parameters of a cylindrical billet on the stress-strain state during distribution by conical punches. Materials Working by Pressure. Kramatorsk: DSEA. 2012, 4(33), pp. 114–121. (in Russian).

Averkiev Yu.A., Averkiev A.Yu. Technology of cold stamping. Moscow: Mechanical Engineering. 1989, 304 p. (in Russian).

Dragobetsky V.V., Boyko Yu.A., Bubble R.G. Description of the process of shaping welded billets. Bulletin of the KSPU M. Ostrogradsky. 2008, 2, pp. 79–83. (in Russian).

Yakovlev S.P., Kukhar V.D. Stamping of anisotropic materials. Moscow: Mechanical Engineering. 1986. 136 p. (in Russian).

Moroz N.N., Dragobetsky V.V., Boyko Yu.A. The ultimate degree of deformation in the calculation of welded cylindrical billets for the manufacture of wheel rims. Bulletin of the KSPU M. Ostrogradsky. 2009, 6, pp. 63–65. (in Russian).

Qiu X.G., Chen W.L. The study on numerical simulation of the laser tailor welded blanks stamping. Journal of Materials Processing Technology. 2007, 187, pp. 128–131. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2006.11.128

Mohebbi M., Akbarzadeh A. Prediction of formability of tailor welded blanks by modification of MK model. International Journal of Mechanical Sciences. 2012, 61(1), pp. 44–51.

Puzyr R., Haikova T., Trotsko O., Argat R. Determining experimentally the stress-strained state in the radial rotary method of obtaining wheels rims. Eastern European Journal of Enterprise Technologies. 2016, 1, pp. 52–60.

Puzyr R., Savelov D., Argat R., Chernish A. Distribution analysis of stresses across the stretching edge of die body and bending radius of deforming roll during profiling and drawing of cylindrical workpiece. Metallurgical and Mining Industry. 2015, 1, pp. 27–32.

Dragobetsky V.V., Levchenko R.V., Puzyr R.G. Analysis of the loading of a workpiece with a radial-rotational method for producing wheel rims with a modified external action pattern. Materials Working by Pressure. Kramatorsk: DSEA. 2012, 1(30), pp. 146–149. (in Russian).

Puzyr R.G., Mospan D.V., Dragobetsky V.V. Determination of the required torque for radial-rotational profiling of wheel rims. Bulletin of the KSPU M. Ostrogradsky. Kremenchuk. 2008, 6, pp. 64–66. (in Russian).

Puzyr R.G. Calculation of the components of the stress tensor at the second transition of the radial-rotational profiling of the rims of the wheels of vehicles. Materials Working by Pressure. Kramatorsk: DSEA. 2016, 1(42), pp. 164- 168. (in Russian).

Puzyr R.G., Dolgikh O.N., Gritsenko B.S., Dikaya L.E. Distribution of stresses on the conical section of the semi-finished product profile of the first transition of radial-rotational profiling. Bulletin of the KNU M. Ostrogradsky. Kremenchuk. 2015, 39, pp. 67–73. (in Russian).

Puzyr R.G., Dikaya L.E. Accounting for the hardening of metal in determining the zone of possible annular loss of stability in the first distribution operation in the manufacture of wheel rims. Bulletin of the KhNTU. Kherson. 2015, 3, pp. 165–169. (in Russian).

Sosenushkin E.N., Yanovskaya E.A., Khachatryan D.V., Smolovich I.E., Kinderov V.Yu. Analysis of the process of distribution of pipe billets during stamping of products with conical surfaces. Materials Working by Pressure. Kramatorsk: DSEA. 2013, 2(35), pp. 135–141. (in Russian).

Kalyuzhny A.V., Pimanov V.V., Oleksandrenko Ya.S., Kulikov I.P. Intensification of the process of distribution of axisymmetric tubular billets. Materials Working by Pressure. Kramatorsk: DSEA. 2014, 1(38), pp. 103- 108. (in Russian).

Avdonin A.S. Applied methods for calculating shells and thin-walled structures. Moscow: Mechanical Engineering. 1969, 405 p. (in Russian).

Опубліковано
2019-12-22
Розділ
РОЗДІЛ I МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ОБРОБКИ ТИСКОМ