Дослідження напружено-деформованого стану при листовому штампуванні U-подібної деталі зі змінним радіусом згинання
DOI:
https://doi.org/10.37142/2076-2151/2025-1(54)32Ключові слова:
згинання, листове штампування, деформація, напруження, операція.Анотація
Данилець Ю. Ю., Ткачов В. Ю., Чухліб В. Л., Тимофєєв В. Д., Ходирєв Г. П. Дослідження напружено-деформованого стану при листовому штампуванні U-подібної деталі зі змінним радіусом згинання
В статі розглянуто методики з виконання операції листового штампування згинання для виготовлення різноманітних деталей для різних галузей промисловості і особливо в сучасному світі. При дослідженні матеріалу основну увагу приділено різновидам операції гнуття та їх застосування для отриманням U-подібної деталі. При цьому увагу приділено основним параметрам формозміни при згинанні, а саме радіусу згинання листового матеріалу. Внаслідок цього для дослідження було обрано комп’ютерне моделювання операції згинання зі змінним радіусом на нижньому штампі. Основним результатом роботи є визначення впливу радіуса згинання на зміну інтенсивності напружень, опору деформації, пластичної деформації, швидкості деформації та силового навантаження процесу згинання при отриманні U-подібної деталі при листовому штампуванні.
Виявлено, що збільшення радіуса згинання призводить до наступних результатів: зменшення показників інтенсивності напружень та опору деформації має приблизно однакову величину і складає біля 7%, а значення пластичної деформації знижуються на 24%, але саме суттєво при цьому є зниження силового навантаження на 21 %. Результати моделювання процесу листового штампування при згинанні показали бездефектність виготовлення деталі за вибраними параметрами і перевагу обрання варіанту нижнього штампу з радіусом 5 мм, що підтверджено зниженням показань сили, що потрібна для штампування, а також напружень та пластичної деформації.
Посилання
Tisza M. (2013) Recent development trends in sheet metal forming. Int J Microstruct Mater Propert 8(1/2):Рр.125–500.
Groover M. (2013) Principles of modern manufacturing, 5th edn. Wiley publisher.
Wanisevic A., Milutinovi M., Strbac B., Skakum P. (2013) Stress state and spring back in V-bending operations. J Technol Plast 39(2):Рр.157–168.
Lim Y, Venugopal R, Galip AU (2008) Advances in controls of sheet metal forming. In: Proceedings of the 17th world congress, the international federation of automatic control Seoul, Korea, July 6–11, pp.1875–1883. https://doi.org/10.3182/20080706-5-KR-1001.1201
Damerowa U., Tabakajew D., Borzykh M., Schaermann W., Homberg W., Trächtler A. (2014) Concept for a self-correcting sheet metal bending operation. Procedia Technol 15:Рр.439–446.
Hosford W., Duncan J. (1999) Sheet metal forming: a review. JOM Рр.39–44.
Groche P., Fitteshe D. (2007) Incremental bulk forming. Ann CIRP.
Bressan J. (2008) Influence of thickness size in sheet metal forming. Int J Mater Form suppl 1:Рр.117–119.
Suchy I. (2006) Handbook of die design, 2nd edn. McGraw-Hill, New York.
Cai S. (2019) Investigations of sheet metal forming by vaporizing metal foils. Int J Adv Manuf Technol 102:Рр.3265–3270.
Alexandrov S., Hwang Y. (2009) The bending moment and spring-back in pure bending of anisotropic sheets. Int J Solids Struct 46:Рр.4361–4368.
Tisza M., Lukacs Z., Gal G. (2008) Integrated process simulation and die-design in sheet metal forming. Int J Mater Form suppl 1:Рр.185–188.
Oyinbo S., Ikumapayi O., Jen T., Ismail S. (2020) Experimental and numerical prediction of extrusion load at different lubricating conditions of aluminium 6063 alloy in backward cup extrusion. Eng Solid Mech 8:Рр.119–130.
Atzema E., Abspoel M., Kömmelt P., Lambriks M. (2009) Towards robust simulations in sheet metal forming. Int J Mater Form 2(Suppl 1):Рр.351–354.
Kirkhorn L., Frogner K., Andersson M., Ståhl J. (2012) Improved tribotesting for sheet metal forming. Procedia CIRP 3:Рр.507–512.
Duflou J., Vancza J., Aerens R. (2005) Computer aided process planning for sheet metal bending: a state of the art. Comput Ind 56:Рр.747–771.
Adeoti O., Dahunsi O., Awopetu O., Oladosu K., Ikumapayi O. (2019) Optimization of clay-bonded graphite crucible using D-optimal design under mixture methodology. Int J Sci Technol 8(7):Рр.455–461.
Ikumapayi O., Oyinbo S., Bodunde O., Afolalu S, Okokpujie I., Akinlabi E. (2019) The effects of lubricants on temperature distribution of 6063 aluminium alloy during backward cup extrusion process. J Mater Res Technol 8(1):Рр.1175–1187.
Azeez T., Ikumapayi O., Bodunde O., Babalola S., Ogundayomi M. (2019) Measurement of surface roughness on a transmission shaft using CNC and conventional lathes machining. Int J Sci Technol 8(10):Рр.1626–1633.
QForm UK. (2025). https://www.qform3d.com/.
