Исследование процессов формообразования деталей летательных аппаратов методами изгиба с растяжением и последующим удалением части материала тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.07.02, кандидат наук Погарцева Мария Михайловна

• Погарцева Мария Михайловна
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Погарцева Мария Михайловна

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ПЕРЕМЕННОЙ КРИВИЗНЫ МЕТОДАМИ ИЗГИБА С РАСТЯЖЕНИЕМ

1.1 Процессы формообразования деталей из листовых заготовок

1.2 Процессы формообразования деталей из профильных заготовок

1.3 Конструктивно-технологический анализ деталей, получаемых методом изгиба с растяжением

1.4 Анализ основных методов определения напряженно-деформированного состояния при изгибе с растяжением

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ПЕРЕМЕННОЙ КРИВИЗНЫ

2.1 Определение напряженно-деформированного состояния

2.1.1 Определение положения нейтрального слоя

2.1.2 Определение напряженно-деформированного состояния для процесса «предварительное растяжение - изгиб»

2.1.3 Определение напряженно-деформированного состояния для процесса «изгиб - калибрующее растяжение»

2.1.4 Определение напряженно-деформированного состояния для процесса

«предварительное растяжение - изгиб - калибрующее растяжение»

2.1.5 Учет влияния эффекта Баушингера для процесса «предварительное растяжение - изгиб - калибрующее растяжение»

2.2 Геометрическое моделирование поперечного сечения деформируемой заготовки

2.3 Учет трения

2.4 Определение остаточных напряжений и остаточной кривизны

2.5 Определение изменения кривизны детали после удаления части материала

2.6 Определение геометрии детали с учетом пружинения и удаления части материала

3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЁТАТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ПЕРЕМЕННОЙ КРИВИЗНЫ МЕТОДАМИ ИЗГИБА С РАСТЯЖЕНИЕМ И ПОСЛЕДУЮЩИМ УДАЛЕНИЕМ ЧАСТИ МАТЕРИАЛА

3.1 Разработка математической модели процесса формообразования заготовки на обтяжном прессе с учетом технологических параметров

3.2 Расчет управляющей программы для обтяжного пресса при формообразовании заготовки

4 РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1 Численно-аналитические исследования процесса формообразования деталей

4.2 Конечно-элементное моделирование процесса формообразования деталей

4.3 Результаты экспериментальных исследований

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование процессов формообразования деталей летательных аппаратов методами изгиба с растяжением и последующим удалением части материала»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Среди деталей авиационных конструкций существует класс тонкостенных деталей, которые изготавливают на обтяжных прессах с числовым программным управлением. Это детали типа обшивок и элементов шпангоутов, которые получают методом изгиба с растяжением из листовых и профильных заготовок. Указанные детали формируют теоретический контур летательного аппарата и к ним предъявляются высокие требования по точности. Изготовление деталей с заданной точностью геометрических параметров их формы обеспечивается соответствующей оснасткой технологического процесса и кинематикой управляющих органов обтяжного пресса.

Для формообразования заготовок на обтяжных прессах в качестве технологической оснастки используется обтяжной пуансон. В настоящее время обтяжной пуансон изготавливается по электронным моделям деталей без учета пружинения материала. При этом упругое восстановление материала (пружинение) может оказывать значительное влияние на точность изготовления детали.

Большинство деталей типа обшивок и элементов шпангоутов имеют не только переменную кривизну, но и переменную толщину или переменную геометрию стенки и полки, поэтому технологический процесс изготовления этих деталей включает ряд технологических операций по удалению части материала (например, размерное химическое травление). В результате удаления части материала с формообразованной заготовки за счет перераспределения остаточных напряжений также могут возникать искажения конечной формы готовой детали.

Таким образом, задача по определению величин пружинений деталей летательных аппаратов переменной кривизны после формообразования их методами изгиба с растяжением на обтяжных прессах из листовых или профильных заготовок и последующим удалением части материала является весьма актуальной. Это позволит предсказать поведение формообразованных заготовок и правильно спроектировать формы обтяжных пуансонов на этапе технологической подготовки производства изготовления деталей летательных аппаратов, и как следствие, повысить точность их изготовления.

Степень разработанности темы исследования.

Теоретические основы расчета напряженно-деформированного состояния листовых и профильных заготовок при изгибе представлены в работах А.А. Ильюшина, М.И. Лысова, М.Н. Горбунова, С.И. Вдовина, В.И. Ершова, Е.А. Попова, С.И. Феоктистова, А.Н. Громовой, В.И. Завьяловой, В.К. Коробова, В.В. Москви-тина, Н.Н. Малинина и др. Часть указанных работ посвящена изучению явления эффекта Баушингера при циклическом нагружении. Наиболее современные исследования, основанные на конечно-элементном анализе, отражены в работах С.С. Одинга, А.И. Олейнникова, К.С. Бормотина, С.В. Сурудина.

Практически отсутствуют работы, в которых учитывается схема нагружения заготовки с учетом эффекта Баушингера и возможность последующего удаления части материала. Как следствие, отсутствуют методики и алгоритмы определения изменения геометрии формообразованной заготовки после удаления части материала под действием остаточных напряжений.

Фирмы-производители обтяжных прессов с числовым программным управлением (в частности, французская фирма АСВ) поставляют заказчику совместно с приобретаемым оборудованием программное обеспечение для создания управляющих программ по электронным моделям обтяжных пуансонов. Данное программное обеспечение для программирования обтяжных прессов с числовым программным управлением основывается на математической модели, в которой пренебрегают влиянием изгибающих моментов и не учитывают схему нагружения заготовки (последовательность применения операций изгиба, растяжения и их комбинаций) и связанных с этим физических эффектов.

Кроме того, эта математическая модель не позволяет учесть и спрогнозировать искажения формы детали за счёт перераспределения остаточных напряжений в процессе удаления части материала с ранее деформированной заготовки.

Таким образом, для решения задачи требуется разработать методику расчета напряженного деформированного состояния заготовки, учитывающую схему нагружения и физические эффекты, сопровождающие процесс формообразования, а также позволяющую учесть пружинение детали при удалении части материала.

Для реализации разработанной математической модели на практике требуется разработка программного модуля расчета траектории перемещения зажимных губок обтяжного пресса для формирования управляющих программ.

Целью диссертационной работы является разработка методики определения напряженно-деформированного состояния листовых и профильных деталей летательных аппаратов при формообразовании на обтяжных прессах методами изгиба с растяжением и последующем удалением части материала, с учетом схемы нагружения, позволяющей повысить точность изготовления деталей.

Задачи исследования:

1. Совершенствование методики определения напряжённо -деформированного состояния при изгибе с растяжением с учетом схемы нагруже-ния заготовки и эффекта Баушингера.

2. Исследование влияния схемы нагружения и эффекта Баушингера на конечную форму деталей летательных аппаратов, получаемых методами изгиба с растяжением на обтяжных прессах.

3. Исследование влияния удаления части материала формообразованной заготовки на пружинение детали.

4. Разработка методики расчета управляющих параметров для процесса формообразования деталей типа обшивок и шпангоутов на обтяжных прессах с числовым программным управлением.

5. Проведение экспериментальных исследований для оценки достоверности результатов математического моделирования.

Научная новизна исследования

1. Разработана математическая модель технологического процесса формообразования деталей летательных аппаратов методами изгиба с растяжением на обтяжных прессах с числовым программным управлением с учетом схемы нагру-жения заготовки (то есть последовательности применения операций изгиба, растяжения и их комбинаций) и эффекта Баушингера.

2. Создана методика расчёта конечной формы детали с учётом пружинения вследствие удаления части материала формообразованной заготовки.

3. Создана методика расчёта управляющих параметров для реализации на обтяжном прессе с числовым программным управлением схемы нагружения, обеспечивающей большую геометрическую точность изготовления детали.

Теоретическая значимость работы состоит в совершенствовании методов расчета напряженно-деформированного состояния деталей летательных аппаратов с учетом схемы нагружения и эффекта Баушингера в процессе формообразования методами изгиба с растяжением на обтяжных прессах и последующим удалением части материала.

Практическая значимость работы заключается в повышении точности изготовления деталей летательных аппаратов методами изгиба с растяжением на обтяжных прессах по управляющим программам, рассчитанным с применением разработанных методик. Это позволяет повысить качество и уменьшить сроки технологической подготовки производства при освоении новых деталей летательных аппаратов.

Методология и методы исследования. Поставленные в работе задачи решались численно-аналитическими методами теории обработки металлов давлением применительно к процессам изготовления деталей методами изгиба с растяжением. Для создания программных модулей на основе разработанных методик использовано программное обеспечение МаШСАО. Экспериментальные исследования проводились в производственных условиях на обтяжном прессе Т-600 с числовым программным управлением.

Положения, выносимые на защиту.

1. Математическая модель и комплексная методика расчета напряженно-деформированного состояния заготовок деталей летательных аппаратов при формообразовании методом изгиба с растяжением, учитывающие влияние схемы нагружения и эффекта Баушингера на пружинение материала.

2. Методика определения остаточных напряжений и конечной формы детали после удаления части материала формообразованной заготовки.

3. Методика расчета управляющих параметров для обтяжного пресса с числовым программным управлением с учетом его геометрических параметров и кинематики пресса.

4. Результаты численно-аналитического исследования схем формообразования с последующим удалением части материала.

Степень достоверности научных положений и выводов, приведенных в работе, подтверждается удовлетворительным совпадением результатов расчётов по численно-аналитической методике, результатов конечно-элементного моделирования и натурных экспериментов. Получена их согласованность при разработке различных схем деформирования.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на следующих научных мероприятиях:

1 XV краевой конкурс молодых ученых и аспирантов (Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, 2013 г.).

2 XVI краевой конкурс молодых ученых и аспирантов (Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, 2014 г.).

3 Третья всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов (Филиал ПАО «Компания «Сухой» «КнААЗ им. Ю.А. Гагарина», Комсомольск-на-Амуре, 2014 г.).

4 III Всероссийская научно-практическая конференция «Авиамашиностроение и транспорт Сибири» (Иркутский государственный технический университет, г. Иркутск, 2013 г.).

5 IV Всероссийская научно-практическая конференция «Авиамашиностроение и транспорт Сибири» (Иркутский государственный технический университет, г. Иркутск, 2014 г.).

6 Конкурс научно-исследовательских работ аспирантов и молодых ученых «Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета» Наука молодых - основа будущего России (г. Комсомольск-на-Амуре, 2014 г.).

7 XV Всероссийская научно-техническая конференция и школа молодых ученых, аспирантов и студентов «Авиакосмические технологии» (г. Воронеж, 2014 г.).

8 Международный симпозиум «Наука. Инновации. Техника и технологии: проблемы, достижения и перспективы» (г. Комсомольск-на-Амуре, 2015 г.).

9 Пятая всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов (Филиал ПАО «Компания «Сухой» «КнААЗ им. Ю.А. Гагарина», Комсомольск-на-Амуре, 2018 г.).

Результаты диссертационной работы использованы при выполнении договора НИОКР №86-4/12 от 05.12.2012 г. «Совершенствование методов, технологии и оснастки, разработка управляющих программ для изготовления деталей обтяжкой на прессах с числовым программным управлением» в Филиале ПАО «Компания «Сухой» «КнААЗ им. Ю.А. Гагарина» г. Комсомольск-на-Амуре (акт выполненных работ в Приложении 1 ). Результаты, полученные в рамках выполнения НИОКР №86-4/12 от 05.12.2012 г. «Совершенствование методов, технологии и оснастки, разработка управляющих программ для изготовления деталей обтяжкой на прессах с числовым программным управлением», внедрены в производство цеха 26 Филиала ПАО «Компания «Сухой» «КнААЗ им. Ю.А. Гагарина» г. Комсомольск-на-Амуре (копия акта в Приложении 1).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 26 работ, в том числе три статьи из перечня изданий, определенных ВАК РФ, одна статья включена в базы цитирования Scopus.

Личный вклад автора. Основные теоретические положения, экспериментальные результаты и практические разработки получены автором самостоятельно. Автор лично составил алгоритмы и программы расчетов, выполнил, обработал и проанализировал все теоретические исследования. Часть теоретических исследований получены в соавторстве, что отражено в списке опубликованных работ. Натурные эксперименты проведены по управляющим программам, разработанным автором. Измерение и обработка результатов эксперимента выполнена лично автором.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех основных глав, результатов работы, списка литературы и приложений. Работа изложена на 120 страницах машинописного текста, содержит 69 рисунков, 3 таблицы, список литературы из 70 наименований и 5 приложений на 66 страницах.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ПЕРЕМЕННОЙ КРИВИЗНЫ МЕТОДАМИ ИЗГИБА С РАСТЯЖЕНИЕМ

1.1 Процессы формообразования деталей из листовых заготовок

Одним из наиболее распространенных процессов формообразования листовых заготовок в производстве деталей летательных аппаратов, составляющих внешние поверхности аэродинамических обводов планера, является обтяжка.

Обтяжкой называют процесс формообразования деталей одинарной или двойной кривизны растяжением листовых заготовок до полного прилегания последних к поверхности оснастки. Обтягивание сопровождается изгибом, значительным утонением и упрочнением материала заготовки. Поэтому обтягиванием плоской заготовки удается получать лишь весьма неглубокие детали. Возможности процесса значительно расширяются, если обтягивать не плоские, а предварительно изогнутые листовые заготовки.

В зависимости от характера приложения внешних сил процесс обтяжки делится на [1]:

- поперечную обтяжку;

- продольную обтяжку.

При поперечной обтяжке растягивающие напряжения в листе возникают по широкой стороне заготовки (рисунок 1.1). В зависимости от вида используемого пресса растягивающие напряжения в листе создаются за счет сил реакции неподвижных зажимов пресса под действием усилия, прикладываемого к подвижному столу пресса с расположенной на нем оснасткой, либо за счет перемещения зажимов пресса при неподвижном столе пресса с оснасткой. Поперечной обтяжкой изготавливаются короткие обшивки значительной двойной кривизны двояковыпуклой и выпукло-вогнутой форм, короткие обшивки одинарной кривизны, секции днищ, детали антиобледенительных устройств и др.) [2].

Рисунок 1.1 - Схема процесса поперечной обтяжки

При продольной обтяжке растяжение в листе создается по узкой стороне заготовки (рисунок 1.2). Растягивающие напряжения в листе создаются путем приложения растягивающих сил через перемещающиеся зажимы. Продольная обтяжка применяется преимущественно для изготовления обшивок двойной кривизны большой длины (более 7 м), у которых продольная кривизна значительно меньше поперечной. Такие обшивки нецелесообразно изготавливать поперечной обтяжкой, так как осуществление захвата за длинные стороны заготовки связано с большим расходом материала: под зажимы и на свободный участок заготовки между зажимами и пуансоном требуется с каждой стороны заготовки оставлять припуск в 150...200 мм, который впоследствии удаляется в отходы.

Рисунок 1.2 - Схема процесса продольной обтяжки

Процесс обтяжки имеет свои ограничения, определяемые степенью деформации материала, которую он может претерпевать без разрушения.

Обтяжные прессы от реализуемой схемы обтяжки можно разделить на несколько типов:

- простые обтяжные прессы;

- растяжно-обтяжные прессы;

- растяжные прессы с поворотными кронштейнами;

- комбинированные прессы.

Производителями обтяжных прессов с числовым программным управлением за рубежом являются фирмы «Инноченти» (Италия) и «Шеридан» (США) Лидером в оснащении современных предприятий авиационной промышленности обтяжными прессами с числовым программным управлением является французская фирма АСВ, которая является разработчиком обтяжных прессов FEKD, FET, FEL и Т-600 (рисунок 1.3) [3].

а)

б)

в)

Рисунок 1.3 - Обтяжные прессы с числовым программным управлением: а - обтяжной пресс поперечного действия FEKD; б - обтяжной пресс поперечного действия FET-1500; в - обтяжной пресс продольного действия FEL 2500.

При модернизации авиастроительных предприятий взамен устаревших прессов FEKD внедряют новые обтяжные прессы Т-600 с числовым программным управлением французской фирмы АСВ (рисунок 1.4).

1 - электрический шкаф; 2 - гидростанция; 3 - пульт управления;

4 - траверса стола пресса; 5 - стол пресса; 6 - зажимные губки; 7 - каретка;

8 - выдвижной цилиндр; 9 - растяжной цилиндр Рисунок 1.4 - Обтяжной пресс поперечного действия Т-600

Пресс Т-600 создан для выполнения операций поперечного растяжения (обтягивания и накрытия). Лист удерживается в губках зажима и растягивается до превышения точки текучести материала, обтягивается вокруг оснастки благодаря комбинированным действиям подъемного стола и цилиндров растяжения, которые управляются индивидуально.

Технологические возможности обтяжных прессов с числовым программным управлением позволяют реализовать различные схемы обтяжки:

- изгиб с последующим растяжением (И-Р);

- растяжение с последующим изгибом (Р-И);

- предварительное растяжение, последующий изгиб и дополнительное калибрующее растяжение (Р1-И-Р2),

- изгиб с растяжением и дополнительное калибрующее растяжение (ИР-Р)

и др.

Выбор рациональной схемы зависит от конфигурации детали, механических характеристик материала и возможностей обтяжного пресса [4, 5, 6]. Реализация схемы обтяжки осуществляется путем задания в управляющую программу перемещений рабочих органов пресса.

1.2 Процессы формообразования деталей из профильных заготовок

Гибка профилей с тангенциальным растяжением (рисунок 1.5) является одним из наиболее распространенных и наиболее производительных видов холодной обработки металлов давлением в производстве деталей авиационных конструкций из профилей [7, 8, 9, 10, 11].

Рисунок 1.5 - Схема процесса гибки с тангенциальным растяжением

Гибкой заготовок из прессованных профилей получают детали летательных аппаратов типа полок нервюр, шпангоутов и др. Для производства перечисленных деталей широкое применение на предприятиях авиационной промышленности нашли ПГР-6, ПГР-7, ПГР-8. На замену устаревшим профилегибочным растяжным станкам типа ПГР на предприятиях внедряются новые обтяжные прессы с

числовым программным управлением компании ERIE PRESS SYSTEMS (рисунок 1.6). Заготовка, удерживаемая в зажимах, сначала растягивается до состояния пластичности растягивающими гидроцилиндрами, а затем, оставаясь в растянутом состоянии, обтягивается по обтяжному пуансону, закрепленному на столе пресса. Наилучшие результаты можно получить в том случае, когда усилия растяжения выше предела упругих деформаций по всему сечению профиля. После окончания процесса деталь только несколько укоротится, сохраняя полученную кривизну.

1 - гидростанция; 2 - главная станция оператора; 3 - стол установки матрицы;

4 - блок управления; 5 - приводно- и моторкаретки; 6 - правая консоль; 7 - левая консоль; 8 - гидроцилиндр левой консоли; 9 - каретки растягивающих гидроцилиндров; 10 - растягивающие гидроцилиндры; 11 - зажим; 12 - узел устройства записи по сигналу датчика Рисунок 1.6 - Схема конструкции обтяжного пресса НиТоМ

Процесс формообразования деталей на прессах может осуществляться по трем схемам:

- растяжение с последующим изгибом (Р1-И);

- изгиб с последующим растяжением (И-Р2);

- предварительное растяжение, последующий изгиб и дополнительное калибрующее растяжение (Р1-И-Р2).

Наибольшую точность обеспечивает гибка с растяжением по второй схеме (И-Р1). 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.

Схема И-Р2 обычно используется при гибке на незначительные углы [7, 11].

Гибка по схеме Р1-И в меньшей степени повышает точность деталей, но позволяет избежать гофрообразования сжатых элементов сечения [7, 11].

Гибка с растяжением по сравнению с другими способами гибки профилей имеет следующие преимущества:

- меньшая величина пружинения после снятия внешней нагрузки, а следовательно, большая по сравнению с другими способами точность и меньший объем доводочных работ;

- достаточно высокая производительность;

- относительно невысокая стоимость оснастки (обтяжные пуансоны обычно изготавливают из дельтадревесины, углеродистых сталей или других лег-кообрабатываемых материалов).

Гибка с растяжением ограничена в своих возможностях из-за гофрообразования на внутренней части сечения и разрыва внешних, наиболее растянутых волокон.

Основные недостатки процесса:

- сложность расчета размеров корректированной оснастки с учетом пру-жинения (особенно для деталей с переменной кривизной);

- недостаточная эффективность корректировки оснастки (особенно для высокопрочных титановых сплавов), необходимость проведения доводочных работ;

- невозможность ликвидации закрутки при гибке несимметричных профилей;

- разрыв заготовки при увеличении усилия растяжения для гибки на относительно малые радиусы;

- трудность изготовления деталей с обратной кривизной.

Из сказанного выше следует, что наиболее оптимальной схемой гибки профилей на обтяжных прессах является схема Р1-И-Р2.

Из-за большого разнообразия деталей, которые могут быть изготовлены с помощью пресса НиТогё, единого систематического подхода к настройке начального цикла работы пресса не существует [12].

Технические параметры деформирования на прессе зависят от:

- формы поперечного сечения заготовки;

- геометрии детали;

- механических характеристик материала;

- возможности дальнейшей термообработки или дополнительной механической обработки.

1.3 Конструктивно-технологический анализ деталей, получаемых

методом изгиба с растяжением

В конструкции планера летательного аппарата детали из профилей представляют собой многочисленную по количеству и трудоемкости изготовления группу. В самолете общая длина таких деталей измеряется километрами, а номенклатура исчисляется тысячами штук [2]. Из прессованных и гнутых профилей делают пояса нервюр и лонжеронов, уголки жесткости нервюр, стенок, перегородок и шпангоутов и различные фитинги (рисунок 1.7).

По способу получения заготовок профили делятся на три группы:

- прессованные;

- гнутые из листа;

- фрезерованные из плит и поковок.

Рисунок 1.7 - Технологическая классификация деталей-обшивок: а - большой кривизны; б - небольшой кривизны.

По технологическим признакам, в основу которых положены трудоемкость и техническая сложность операций по изготовлению деталей и группы оборудования для осуществления техпроцессов, детали из профилей можно разбить на семь технологических групп:

- прямые детали;

- детали небольшой кривизны (типа стрингеров);

- детали большой кривизны (типа шпангоутов) с углом изгиба до 180°;

- детали большой кривизны (типа шпангоутов) с углом изгиба до 360°;

- детали с местными изгибами по малым радиусам;

- короткие детали.

Основную массу деталей из профилей (70-75%) составляют прямые и короткие детали. Детали небольшой кривизны (типа стрингеров, поясов, лонжеронов) составляют 12-15% общего числа деталей из профилей. На долю деталей большой кривизны (типа шпангоутов) с углом изгиба до 180° и до 360° приходиться 10-12%.

Листовые и профильные детали летательного аппарата переменной кривизны переменного сечения или переменной толщины можно получить двумя способами:

- из заготовки получить геометрию сечения детали путем удаления части материала и затем обработанную заготовку подвергнуть изгибу с растяжением;

- предварительно заготовке придать переменную кривизну методом изгиба с растяжением и затем произвести удаление части материала заготовки до требуемого сечения детали.

Изготовление деталей первым способом приводит к искажению предварительно обработанного сечения детали в процессе изгиба с растяжением. Это вызвано растяжением и сжатием слоев заготовки в процессе изгиба.

Второй способ также имеет погрешность изготовления за счет пружинения материала в процессе изменения геометрии поперечного сечения (удаление части материала с изогнутой заготовки приводит к перераспределению напряжений).

На рисунке 1.8 представлены три типа листовых деталей.

Детали-обшивки, в которых имеются обнижения по толщине (рисунок 1.8, б), могут быть получены только вторым способом, поскольку невозможно выполнить обтяжку разнотолщиной заготовки.

Детали-обшивки, в которых имеются отверстия (рисунок 1.8, в), также изготавливаются вторым способом. Предварительно полученные отверстия в листовой заготовке будут являться концентраторами напряжений при формообразовании на обтяжном оборудовании.

Рисунок 1.8 - Технологическая классификация деталей-обшивок: а - переменной кривизны; б - переменной кривизны с переменной толщиной;

в - переменной кривизны с вырезами.

1.4 Анализ основных методов определения напряженно-деформированного состояния при изгибе с растяжением

Теоретические основы расчета напряженно-деформированного состояния заготовки при изгибе представлены в работах А.А Ильюшина [13], М.И. Лысова [7, 11], М.Н. Горбунова [2, 9, 10], С.И. Вдовина [14, 15], В.И. Ершова и других авторов.

Большое количество работ, посвященных вопросу изучения чистого упруго -пластического изгиба, основывается на следующем: изгибающий момент, приложенный к краям заготовки, начиная с некоторого определенного радиуса

изгиба, делит поперечное сечение заготовки на зоны упругих и пластических деформаций.

В работе М.Н. Горбунова [2] рассмотрен изгиб профилей. Автором принимается допущение, что нейтральный слой заготовки совпадает с линией центров масс поперечного сечения. Изгибающий момент для гибки профиля уголкового сечения определяется по формуле:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Погарцева Мария Михайловна, 2020 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Листовая штамповка: Расчет технологических параметров: справочник / В.И. Ершов, О.В. Попов, А.С. Чумадин и др. - М. : Изд-в МАИ, 1999. - 516 с.

2. Горбунов, М.Н. Технология заготовительно-штамповочных работ в производстве самолетов / М.Н. Горбунов. - М.: Машиностр. - 1981. - С. 142-152

3. American Machinist. 1985, vol.129,№10, р.91-94; Metal Stamping. 1988, vol.22, №2, р.3-13; Design News. 1983. vol.29, №21, р.16; Sheet Metal Industries. 1984. Vol.61, №2, р.74-75.

4. Михеев, В.А. Особенности расчета процессов обтяжки деталей сложной формы / В.А. Михеев, Е.В. Чистяков. - Куйбышев, 1981. - № 1209 - С. 10

5. Кузьмин, В.Ф. Обеспечение требований к аэродинамическим обводам самолета в авиационном производстве / В.Ф. Кузьмин. - М. Машиностроение, 2002 . - 272 с.

6. Вепрев, А.А. Выбор схемы нагружения и скорости ведения процесса поперечной обтяжки / А.А. Вепрев, В.И. Завьялова // Авиационная промышленность. - 1984. - №12

7. Лысов, М.И. Пластическое формообразование тонкостенных деталей авиатехники. / М.И. Лысов, И.М. Закиров. - М.: Машиностроение, 1983. - 176 с.

8. Мошин, Е.Н. Гибка, обтяжка и правка на прессах. / Е.Н. Мошин. - М.: Машгиз, 1959. - 250 с

9. Горбунов, М.Н. Технология заготовительно-штамповочных работ в производстве самолетов / М.Н. Горбунов. - М.: Машиностр. - 1981. - 224 с

10. Горбунов, М.Н. Технология заготовительных работ в производстве летательных аппаратов. / М.Н. Горбунов. - М.: Машиностроение, 1970. - 351 с.

11. Лысов, М.И. Теория и расчет процессов изготовления деталей методом гибки. / М.И. Лысов. - М.: Машиностроение, 1966. - 240 с.

12. Кривенок, А. А. Формообразование профильных заготовок с помощью листового обтяжного пресса / А. А. Кривенок, А. В. Станкевич, С. И. Феоктистов, Р. Ф. Крупский, С. В. Белых // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре госу-

дарственного технического университета. Науки о природе и технике. -2013. -№ II-1(14) - C. 4-8.

13. Ильюшин, А.А. Пластичность. Основы общей математической теории / А.А. Ильюшин. - М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 271 с.

14. Вдовин, С.И. Расчет на ЭВМ пружинения при гибке профилей / С.И Вдовин. - Кузнечно-штамповочное производство, 1980, №7, С. 22-24

15. Вдовин, С.И. Методы расчета и проектирования на ЭВМ процессов штамповки листовых и профильных заготовок / С.И Вдовин. - М.: Машиностроение, 1988. - 160 с.

16. Сурудин, С.В Разработка способов обтяжки обводообразующих оболочек двойной кривизны применительно к прессам с программным управлением : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.09 / Сурудин Сергей Викторович - Самара, 2016. - 153 с.

17. Громова, А.Н. Изготовление деталей из листов и профилей при серийном производстве / А.Н. Громова, В.И. Завьялова, В.К. Коробов. - М.: Обо-ронгиз, 1960. - 340 с.

18. Москвитин, В.В Циклические нагружения элементов конструкций / В.В Москвитин. - Изд-во: М. : Наука, 1981.

19. Фридман, Я.Б. Механические свойства металлов / Я.Б. Фридман. - М. : Машиностроение, 1974. - 472 с.

20. G. Masing Wissenschaftliche Veröffentlichungen aus dem Siemens-Konzen, 1924. 3. 321; 1926. 5. 135.

21. Малинин, Н.Н. Прикладная Теория пластичности и ползучести / Н.Н. Малинин. - М.: Машиностроение, 1975. - 400 с.

22. Автоматизация процессов подготовки авиационного производства на базе ЭВМ и оборудования с ЧПУ / В.А. Вайсбург, Б.А. Медведев, А.Н. Бакумский и др. - М.: Машиностроение, 1985. - 216 с.

23. Феоктистов С.И. Расчет на ЭВМ формозадающих элементов оснастки для гибки листовых и профильных заготовок. Хабаровский политехнический институт, 1984. - 59 с.

24. Pogartseva, M.M. Technique for the development of the technological process for the tightening of aircraft parts on CNC presses / M.M. Pogartseva, S.I. Feok-tistov // Materials Science Forum. - 2019. - Vol. 945. - P. 839-844.

25. Дементьев, С.Г. Разработка методики расчёта усилий растяжения заготовки без образования гофров при обтяжке / С.Г. Дементьев // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). - 2012. - № 4 (35). - С. 149-154.

26. Барвинок, В.А. Влияние геометрических и физических параметров процесса обтяжки на возникновение гофров / В.А. Барвинок, С.Г. Дементьев, В.П. Самохвалов // Проблемы машиностроения и автоматизации. - 2012. - №4. М. - С. 133-136.

27. Одинг, С.С. Определение предельных параметров обтяжки листового материала / С.С. Одинг // Пластическое формообразование деталей авиационной техники: Межвузовский сборник. - Казань: КАИ. - 1986. - С. 41-44.

28. Одинг, С.С. Предельные технологические параметры процесса обтяжки с растяжением / С.С. Одинг, И.А. Шавров // Вопросы судостроения. Серия: Судоверфь. Технология и организация производства. - 1985. - № 5. - С. 19-27.

29. Лысов, М.И. Расчет напряженно-деформированного состояния при обтяжке листовых деталей с дифференциальным растяжением / М.И. Лысов // Изв. вузов: Авиационная техника. - 1987. - №2. - С. 55-60.

30. Свиридов С.И. Влияние эффекта Баушингера на остаточные напряжения и пружинение при изгибе с растяжением листовых заготовок / С.И. Свиридов, С.Т. Баскаков, Ф.Х. Томилов // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Тульский политехнический институт, 1978.

31. Феоктистов, С.И. Автоматизация проектирования технологических процессов и оснастки заготовительно-штамповочного производства авиационной промышленности. / С.И. Феоктистов. - Владивосток: Дальнаука, 2001. - 184 с.

32. Лойцянский, Л.Г. Курс теоретической механики: В 2-х томах. Т. 1. - 8-е изд., перераб. и доп. / Л.Г. Лойцянский, А.И Лурье- М. : Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1982. - С. 83-84.

33. Ильюшин, А.А. Пластичность: Упругопластические деформации. А.А. Ильюшин. - М.: Гостехиздат, 1948. - 376 с.

34. Погарцева, М. М. Определение геометрических параметров технологического процесса получения деталей летательных аппаратов из прессованных профилей методом изгиба с последующим фрезерованием / М.М. Погарцева // Молодые ученые - Хабаровскому краю: материалы XV Краевого конкурса молодых ученых и аспирантов, Хабаровск, 17-24 янв. 2013 г. : в 2 т. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2013. Т.2. - С. 193-198.

35. Погарцева, М. М. Определение формы заготовки с учетом упругого восстановления материала после формообразования и удаления материала в процессе последующего фрезерования / М.М. Погарцева // Молодежь. Проекты. Идеи: сб. статей третьей науч.-практ. конф., Иркутск, 9-11 октября, 2013 г. - Иркутск: Изд-во ИАЗ «Иркут», 2014. - С. 72-76.

36. Погарцева, М.М. Определение величины пружинения листовой заготовки при изгибе с растяжением и последующем фрезеровании / С.И. Феоктистов, М.М. Погарцева // Научно-техническое творчество аспирантов и студентов: материалы 44-й научно-технической конференции студентов и аспирантов, Комсомольск-на-Амуре, 01-12 апреля 2014 г. - Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2014. - С. 523-526.

37. Погарцева, М.М. Определение геометрических параметров технологического процесса получения деталей летательных аппаратов из прессованных профилей методом изгиба с последующим фрезерованием / С.И. Феоктистов, С.В. Белых, М.М. Погарцева // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. Науки о природе и технике. 2013. № 1-1(13) - С. 4-11.

38. Погарцева, М.М. Определение параметров пружинения прессованного профиля в процессе изготовления методами гибки с последующим фрезерованием

/ С.В. Белых, М.М. Погарцева // Научно-техническое творчество аспирантов и студентов: материалы 42-й научной конференции аспирантов и студентов, Комсомольск-на-Амуре, 2012 г. : в 4 ч. - Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2012. Ч.3. - с. 221-222.

39. Погарцева, М.М. Учет влияния фрезерования на форму деталей летательных аппаратов из прессованных профилей, получаемых методами изгиба / С.И. Феоктистов, С.В. Белых, М.М. Погарцева // Авиамашиностроение и транспорт Сибири: сб. статей III Всерос. науч.-практ. конф., Иркутск, 11-12 апреля, 2013 г. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2013. - С. 36-44.

40. Погарцева, М.М. Определение формы технологической оснастки для изготовления деталей летательных аппаратов из прессованных профилей / С.И. Феоктистов, М.М. Погарцева // Наука молодых - основа будущего России: материалы докладов конкурса научно-исследовательских работ аспирантов и молодых ученых «Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета» (г. Комсомольск-на-Амуре, 2014 г.) - Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2014. - С 98-104.

41. Погарцева, М. М. Методика создания управляющих программ для обтяжных прессов, применяемых в авиационной промышленности / М.М. Погарцева // Сибирский журнал науки и технологий. 2017. Том 18, №2. - с.404-414.

42. Крупский, Р.Ф. Моделирование кинематики движения рабочих элементов обтяжного пресса FET / Р.Ф. Крупский, А.А. Кривенок, А.В. Станкевич, С.В. Белых, В.В. Мироненко // Вестник Иркутского государственного технического университета.- 2014. - №9(92). - С. 40-45.

43. Белых, С.В. Определение положения пуансона в рабочем пространстве обтяжного пресса FET в процессе технологической подготовки производства / С.В. Белых, А.А. Кривенок, В.В. Мироненко, В.А. Мишагин // Вестник иркутского государственного технического университета. - 2013. - №12(83) - С. 36-41.

44. Гжиров Р.И. Автоматизированное программирование обработки на станках с ЧПУ. / Р.И. Гжиров, Я.З. Обольский, П.П. Серебреницкий. - Л.: Лениз-дат, 1986. - 176 с.

45. Гжиров Р.И. Программирование обработки на станках с ЧПУ: Справочник. / Р.И. Гжиров, П.П. Серебреницкий. - Л.: Машиностроение, 1990. - 588 с.

46. Шалин, Р. Е. Авиационные материалы : в 9 т. : справочник / Р. Е. Ша-лин. - 6-е изд., перераб. - М. : ОНТИ, 1983. - 4 т.

47. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы: / Р. Галлагер; Пер. с англ. - М.: Мир, 1984. - 428 с.,

48. Норри Д. Введение в метод конечных элементов. / Д. Норри, Ж. де Фриз. - М.: Мир, 1981. - 304 с.

49. Marc® 2007 rl. Volume A: Theory and User Information.

50. Marc® 2007 r1. Volume B: Theory and User Information.

51. Marc® 2007 r1. Volume C: Theory and User Information.

52. Marc® 2007 r1. Volume D: Theory and User Information.

53. Marc® 2007 r1. Volume E: Theory and User Information.

54. Marc® 2007 r1. Marc. Training Guide.

55. Marc® 2007 r1. MSC.Marc. Mentat. Help Reference.

56. Marc® 2007 r1. Volume A: Theory and User Information.

57. Tianjiao Liua. Springback analysis of Z & T-section 2196-T8511 and 2099-T83 Al-Li alloys extrusions in displacement controlled cold stretch bending / Tianjiao Liua, Yongjun Wanga, Jianjun Wua, Xiaojiao Xiaa, Junbiao Wanga, Wei Wangb, Shunhong Wangb // Journal of Materials Processing Technology, 2015. - P. 295-309.

58. Вайсбург, В.А. Автоматизация процессов подготовки авиационного производства на базе ЭВМ и оборудования с ЧПУ / В.А. Вайсбург, Б.А. Медведев, А.Н. Бакумский и др. - М.: Машиностроение, 1985. - 216 с.

59. Вепрев, А.А. Выбор схемы нагружения и скорости ведения процесса поперечной обтяжки / А.А. Вепрев, В.И. Завьялова // Авиационная промышленность. - 1984. - №12

60. Максименков, В.И. Способ формообразования листовых деталей двойной кривизны и устройство для его осуществления // Авторское свидетельство Российской Федерации №5026875/27. 1993. Бюл. №41.

61. Михеев, В.А. Направленное изменение толщины заготовки при формообразовании обтяжкой обводообразующих оболочек двойной кривизны // МНТК «Проблемы и перспективы развития двигателестроения». - Самара: СГАУ, 2003 -с. 91.

62. Михеев, В.А. Совершенствование процессов формообразования Обтяжкой оболочек двойной кривизны / В.А. Михеев, А.Ф. Гречникова, А.А. Кузина // «Механика и машиностроение». - Самара: СГАУ, 2011 - С. 217-224.

63. Молод, М. В. Управление процессом формообразования обшивок на оборудовании с ЧПУ / М.В. Молод. - Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2011 - С. 62-64.

64. Одиноков, М.Ю. Расчет параметров процессов и геометрии оснастки для операций формообразования гибкой / М.Ю. Одиноков. - Казань: КАИ, 1983. -64 с.

65. Соколовский, В.В. Теория пластичности / В.В. Соколовский - М.: Высш. шк., 1969. - 608 с.

66. Сторожев, М.В. Теория обработки металлов давлением 4-е изд., пере-раб. и доп. / М.В. Сторожев, Е.А. Попов. - М.: Машиностроение, 1977. - 423 с.

67. Тихомиров, С.Л. Создание геометрического образа металлического профиля для использования в автоматизированных системах проектирования технологических процессов / С.Л. Тихомиров, С.И. Феоктистов // Научное и научно-техническое обеспечение экономического и социального развития Дальневосточного региона: Тезисы докладов региональной научно-технической конференции. -Хабаровск: Изд-во Хабар. гос. техн. ун-та, 1998. - С. 91-93.

68. Феоктистов, С.И. Программно-методический комплекс для расчета режимов проведения технологического процесса гибки линейных обшивок / С.И Феоктистов, Логинов В.Н., Тихомиров В.А. // Тезисы докладов региональной научно-технической конференции по межвузовской региональной научно-технической программе «Научно-технические и социально-экономические проблемы развития дальневосточного региона Российской Федерации (Дальний Восток России). - Хабаровск: ХГТУ, 1995. - С. 28-29.

69. Фридман, Я.Б. Механические свойства металлов. Часть вторая. Механические испытания. Конструкционная прочность. - 3-е изд., перераб. и доп. / Я.Б. Фридман - М.: Машиностроение, 1974. - 368 с.

70. Фридман, Я.Б. Механические свойства металлов. Часть первая. Деформация и разрушение. - 3-е изд., перераб. и доп. / Я.Б. Фридман - М.: Машиностроение, 1974. - 472 с.

Приложение 1

Акты выполненных работ АКТ

выполненных работ по отработке управляющих программ на обтяжном пуансоне ЕР 50.0611.0.160S.900 на прессе Т-600

В рамках выполнения договора НИОКР № Sfi^l/lí ог 05.12.2012 г. между ФГБОУ ВО «КнАГУ» н Филиалом публичного акционерного общества «Компания «Сухой» «Комсомольский-на-Амуре завод имени Ю.А. Гагарина» проведены работы по совершенствованию методов, технологии н оснасткн. разработаны управляющие программы для изготовления детален обтяжкой на прессах с числовым программным управлением

При выполнении НИОКР для решения задач по совершен сгвоганню процессов изготовления детален летательных аппаратов на обтяжных прессах с ЧПУ. Погарцевои М.М проведены следующие работы:

1. Разработана математическая модель определения напряженно-деформнровапного состояния заготовки с учетом схемы иагруження;

2. Разработана методика определения геометрии заготовга после снягия нагрузки;

3. Разработан алгоритм расчета управляюпгнх программ для различных схем нагруження (Pl-И. И Р2Г Р1-И-Р2);

4. Сформированы управляющие программы по разработанной методике для обтяжки по пуансону БР 50.0611.0.1608.900 (рисунок 1);

5. Отработаны управляющие программы на 9 образцах (ленты размерами 3x200x2000 мм из материала 1163Т);

6. Проведено измерение геометрии образцов после обтяжки;

Результаты отработки управляющих программ, рассчитанных по

разработанным методикам показали совпадение геометрии натурных образцов с расчетной геометрией с точностью до 96,3%.

Таким образом, разработанная методика расчета геометрии заготовки с учетом ее пружинения на этапах изготовления детален методом обтяжки рекомендуется для Енедрения в процесс разработки технологии обтяжки.

Полученные результаты использованы в диссертации: Погарцевои М.М. на тему «Исследование процессов формообразования детален летательных аппаратов методами изгиба с растяжением и последующим удалением части материала».

Приложение 2

Эпюры напряжений в поперечном сечении заготовки после формообразования и последующего удаления части материала для процесса

«растяжение - изгиб».

---М-1-1-------

- 300 - 250 - 200 - 150 - 100 - 50 0 50 100 150 200 250 300

opluk

Рисунок 2.1- Распределение нормальных напряжений <тр1и по высоте заготовки

Удаление материала с наружной поверхности

Удаление материала с внутренней поверхности

-300 -250 -200 - 150 -100-50 О 50 LOO 150 200 250 300

■j-DEt -

Рисунок 2.2 - Распределение остаточных напряжений <тосг по высоте заготовки

Рисунок 2.3- Распределение остаточных напряжений по высоте заготовки до и после удаления материала (оост и аОСт) с внутренней поверхности заготовки

Рисунок 2.4- Распределение остаточных напряжений по высоте заготовки до и после удаления материала (оост и аОСт) с наружной поверхности заготовки

Приложение 3

Программа расчета в MathCad геометрии детали после формообразования заготовки и удалении части материала для процесса «предварительное растяжение - изгиб»

С учетом эффекта Баушингера

300 - Z40 - ISO - 120 60 0 0 1 10 1 so : 10 3

•■l'H

Определение изгибающего момента и калибрующего усилия Р2

Определение изгибающего момента относительно центра тяжести и результирующего усилил численно

VI :=

шг^ ЛЬ ■ Ьр - сгр1и0 ■ | рф — ИОс!:) р0 ДЬ Ь0 сгр1и0 к 1

й)г а г 1..1Т - 1

дь

у. «---1- ЛЬ ■ к

"к 2

]?к + ЛЬ ■ Ък ■ ср!^

к к + 1

к ^ Р

тг

^Р )

У! :

^500.0000^

{500Л} {500Л} {5004}

к := УЬ

:= У1,

тг := УЬ

Р =

0

0 1099.9000

1 1099.7000

2 1099.5000

3 1099.3000

4 1099.1000

5 109Э.9000

6 109Э.7000

7 109Э.5000

& 1098.3000

9 109Э.1000

10 ...

Мг := . Мг = 52953 5.700 Р:=рк_1 Р =48805.9650

0 0

0 6511.393 0 130.4888

1 12994.305 1 260.9297

2 19448.752 2 391.3226

3 25874.750 3 521.6674

4 32272.315 Р = 4 651.9640

5 38641.463 5 782.2124

6 44982.209 6 912.4126

7 51294.572 7 1042.5644

Э 57578.565 8 1172.6678

9 63834.206 9 1302.7227

10 10

Ррас2 := Р = 48805.9650

/

/

/

/

/

-300 -240 -ISO - 120 -60 0 SO 120 ISO 240 300

OplUfc

CTUprt

\

\

\

\

\

r

-300 - 240 -ISO -120 -60 0 60 120 ISO 240 300

□ostt

к := Y53 у := YS(( pfost := ¥Sj

mfzost := Y8_

0

0 0.1000

1 0.3000

2 0.5000

3 0.7000

4 0.9000

5 1.1000

6 1.3000

7 1.5000

Э 1.7000

9 1.9000

10

pfost :

0

0 -1.13295

1 -2.24000

2 -3.347S4

3 -4.42991

4 -5.49514

5 -6.54361

6 -7.5753 &

7 -&.59051

Э -9.5Э907

9 -10.57113

10

mfzost =

0

0 -56.53423

1 -111.99570

2 -166.39440

3 -219.74032

4 -272.04339

5 -323.31351

6 -373.5605S

7 -422.79444

Э -471.02492

9 - 51 &. 26101

10

Mfzost mfzostj__ j Mfeost - -1.10365

Pfost i= pfostk . Pfost = 0ШХЮ

Определение изменения кривизны слоя проходящего через центр тяжести сечения после

удаления части материала

. Mf

AKfct :=

1 En ■ Jfct

AkÍcí = -0.00003402SI

Определение кривизны слоя, проходящего через центр тяжести фрезерованного профиля после удаления части материала

1

Kfct:

+ Л rfct

Kfct = 0.ОООВ6О4723

(Епаг - Шс1)

Определение радиуса верхнего слоя верхней слоя после удаления части материала [у=0) Е&аг := — - Шс1 К&а! = 1197.152 Епаг = 11:2.9424 КОпаг = 1100.0000

Приложение 4

Программа расчета в MathCad геометрии детали после формообразования заготовки и удалении части материала для процесса «изгиб - калибрующее растяжение»

Исходные данные листа

Геометрия листа Толщина листа Н ■= 5 Ширина листа в := 2

Радиус изгиба по оснастке Е0\и := 1000

НоЬ1 -=

Характеристики материала а МПа

Е := 69500 -В := 300 сп02 := Ш 6 := 0.15

К0\и

; 0.0050

Деформация растяжения £рас2 := 0.03

Удаление материала Штпот - 0.1 ЕЛ-п := НР™о1п ■ Н Шпагот := 0.0 Нймг := Шпагот ■ Н

Изгиб листа и калибруещее растяжение И-Р2

Определение напряженно-деформированного состояния и положения нейтрального слоя (метод

половинного деления)

Rnar ROnar

Rvn ROvd

(Rnar + Rvn) КО ---

2

"Определение напряжённо-деформнроеэнного состояния я:ста при И-Р2 " к г— О

for m s 1.. N

(Pfc " М)

ou^

otherwise

R[l

Kn ■ Ici^.;,11 if ед > en if pk > RO En ■ iu^ otherwise

En ■ iu^ otherwise еир^ 4— IcUj. + £pac2)

,p2k Kn ■ liu^. + £рас2}П if + £pac2'i > in

En ■ (eu^ + Epac2} otherwise

СПЛк

Enac2

if

Pk

> RO

С учетом эффекта Баушингера

En

£ акт2 Ерас2 + £пас2

- _ crs02 £n2 *r- 2 ---1- £пас2

Дст2 (in - £п2) - En As2 £n - £n2

Kn ■ (£акт2)П if £акт2 > £n En - £акт2 otherwise

Kl

< (Ts02 - Дст2

Kn - (£ акт2 + Ле2) - Дсг2 if £ акт2 > Еп2 En ■ £акт2 otherwise

otherwise

if cU^ < —£n

Kn - (£акт2) if £акт2 > £n En ■ Еакт2 othenvise

otherwise

otherwise

k k + 1 £up2 сшр2 £pac2 En £n2 У J

auplt

Определение изгибающего момента и калибрующего усилия Р2

Определение изгибающего момента относительно центра тяжести и результирующего усилия численно

VI :=

т^ ЛЬ Ь^ - ■ | рр - К9с1:'|

р0 *- ЛЬ Ь0 ■ сшр20 к 1

£ог t_.iT- 1

пи^. ^ + ЛЬ ■ Ь|. - сгир2|. ■ | — Е0с()

ЛЬ

у. с--+ ЛЬ - к

к <г- к + 1

Р

ГШ.

:.Р )

¥1 =

{200.1} {200,1}

. РЯЩ )

к := Т1,

; VI,

; VI,

р =

0 0 0

0 10049875 0 30.875 0 12.4119

1 1004.9625 1 61.434 1 24.8217

2 1004.9375 2 91.678 2 37.2294

3 1004.9125 3 121.606 3 49.6351

4 1004.8875 4 151.220 4 62.0388

5 1004.8625 5 180.519 5 74.4404

6 1004.8375 6 209.503 6 86.8399

7 1004.8125 7 238.172 7 99.2374

8 1004.7875 8 266.526 8 111.6328

9 1004.7625 пи = 9 294.566 Р = 9 124.0262

10 1004.7375 10 322.292 10 136.4175

11 1004.7125 11 349.703 11 148.8067

12 1004.6875 12 376.800 12 161.1939

13 1004.6625 13 403.583 13 173.5790

14 1004.6375 14 430.052 14 185.9620

15 1004.6125 15 456.206 15 198.3430

16 1004.5875 16 482.047 16 210.7219

17 1004.5625 17 507.575 17 223.0987

18 1004.5375 18 532.788 18 235.4735

19 19 19

Мг Мг=^К4

Р:=рк1 Р = 2440.2565

Ррас2 := Р = 2440_25б5

300 - 240 -ISO - 120 - 60 О 60 120 ISO 240 300

aup2t

300 - 240 - ISO - 120 60 0 0 1 20 1 SO 2 40 3

aiiprt

300 - 240 -ISO -120 -60 0 60 120 ISO 240 300

tJOStj.

Определение линейной деформации слоя проходящего через центр тяжести фрезерованного профиля после разгрузки за счет действия тангенциальной силы

Asfct =

Pf

i£fct = -0.000000

. Ff ■ En j

Определение остаточных напряжений после разгрузки [по Ильюшину А.А.)

Y7 := k О

for me I..N

ofuprk En ■ irfct - | Met - yk i + Aefct ■ En

crfostj. i— crostj. - (jfupfj.

к <г- к + 1

У

ofost его st ^(jfllpf^

{200.1}

{200,1} T7 =