Совершенствование процесса формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Николенко Кирилл Анатольевич

• Николенко Кирилл Анатольевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Николенко Кирилл Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

1 НОМЕНКЛАТУРА ИЗДЕЛИЯ «ТОЛСТОСТЕННЫЙ ОТВОД». ОБЗОР СПОСОБОВ И ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА ОТВОДОВ

1.1 Изделие «толстостенный отвод». Требования, предъявляемые к изделию

1.2 Обзор способов и технологий производства толстостенных крутоизогнутых отводов

1.3 Раздача трубной заготовки на рогообразной оправке

1.4 Выводы по главе. Цель и задачи исследования

2 РАЗРАБОТКА СПОСОБА ШТАМПОВКИ ТОЛСТОСТЕННЫХ ОТВОДОВ. ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА ШТАМПОВКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ CAD/CAE СИСТЕМ

2.1 Устройство для формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов проталкиванием заготовки в тороидальный канал разъемной матрицы с последующей калибровкой

2.2 Компьютерное моделирование с применением CAD/CAE систем способа формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов проталкиванием в гарантированный зазор жесткой инструментальной оснастки с осевым сжатием

2.3 Анализ механизма формообразования и напряженно-деформированного состояния

2.4 Выбор формы и подбор рациональных размеров заготовки

2.5 Определение предельных параметров процесса формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов

2.6 Силовые параметры процесса

2.7 Выводы по главе

3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ТОЛСТОСТЕННЫХ КРУТОИЗОГНУТЫХ ОТВОДОВ

3.1 Гипотезы и допущения, применяемые в теоретическом анализе

3.2 Постановка задачи распределения напряжений с учетом сдвигового

характера процесса формообразования

3.3 Силовые параметры процесса

3.4 Методика проектирования процесса формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов

3.5 Выводы по главе

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1 Задачи экспериментальных исследований

4.2 Оборудование, оснастка и измерительный инструмент

4.3 Методика проведения экспериментальных исследований

4.4 Анализ результатов экспериментальных исследований

4.5 Совершенствование технологии формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов

4.6 Выводы по главе

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование процесса формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В различных отраслях промышленности (химической, нефтеперерабатывающей, авиационной, аэрокосмической и ряде других), при изготовлении трубопроводных систем широко применяются крутоизогнутые толстостенные отводы (патрубки) из коррозионностойких сталей, конструкционных углеродистых качественных сталей, титановых и алюминиевых сплавов с относительной толщиной стенки 0,05 и относительным радиусом кривизны 1,5 [1, 2].

Характерной особенностью толстостенных крутоизогнутых отводов является их сложная геометрическая форма, приводящая к высокой неравномерности деформаций в процессе штамповки [3, 4, 5].

Существующие в настоящее время способы и технологии формообразования (горячая раздача трубной заготовки на рогообразной оправке, штамповка с применением внутренних наполнителей и инструментальная штамповка) не отвечают в полной мере современным рыночным требованиям. При формообразовании отводов в холодном состоянии на специализированных прессах и штампах с применением внутреннего наполнителя возникают слишком высокие давления и большие усилия. Это делает штамповку толстостенных крутоизогнутых отводов затруднительной, а в некоторых случаях невозможной. Способ формообразование отводов раздачей на рогообразной оправке приводит к необходимости использования нагревательных устройств, что повышает трудоемкость процесса и себестоимость изделия. Кроме того, нагрев снижает стойкость внутренней оправки, как следствие - изменение геометрии детали и необходимость частой смены инструмента [6].

Одним из направлений, связанных со снижением себестоимости производства толстостенных крутоизогнутых отводов в современной отечественной промышленности является использование широкодоступного универсального оборудования и инструментальной штамповой оснастки. Однако в этом случае требуется дополнительная обрезка торцев полуфабриката, что

кроме увеличения трудоемкости, уменьшает коэффициент использования материала (КИМ). Решением является использование при штамповке внутренних наполнителей и совмещение в процессе штамповки операций формообразования и калибровки. Это позволяет повысить как КИМ, так и производительность изготовления отводов [7, 8, 9].

Таким образом, разработка новых устройств для формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов, основанных на способе проталкивания толстостенной заготовки в крутоизогнутую фильеру с оправкой, с использованием универсального оборудования и инструментальной штамповой оснастки, обеспечивающих экономию материала и низкую себестоимость продукции, является важной и актуальной задачей.

Степень разработанности. Большой вклад в теоретические и экспериментальные исследования формообразования отводов внесли В.И. Ершов, Л.И. Арзамасцев, С.А. Эрбейгель, Э.И. Писменный, А.М. Шнейберг, Ф.П. Михаленко, А.С. Матвеев и др.

Вопрос получения толстостенных крутоизогнутых отводов удовлетворительно решен в основном с помощью двух способов: раздачей крутоизогнутых отводов на рогообразном сердечнике, проталкиванием заготовки через тороидальный канал разъемной матрицы с применением эластичного наполнителя.

Можно выделить два фактора, вызывающие наибольшие трудности при реализации процесса формообразования. Первым фактором является ограничения, связанные с возникновением гофр при формообразовании. Вторым фактором является ограничения, связанные с пластичностью металла, т.е. при изготовлении отводов с относительным радиусом гиба меньше 1,3 возникает брак в виде разрушения кромки.

Способ формообразование отводов раздачей на рогообразной оправке обладает высокой производительностью. При этом существует возможность автоматизации производства, основанного на данном способе. К недостаткам можно отнести необходимость температурного воздействия на заготовку и

оснастку. Это приводит к использованию дополнительного оборудования, в частности, нагревательных печей. Помимо этого снижается стойкость внутренней оправки, как следствие - изменяется геометрия изделия.

При использовании специализированных прессов или штампов с применением внутреннего наполнителя изготавливают отводы в холодном состоянии на малый радиус гиба. Но в этом случае применяется дорогостоящий полиуретановый наполнитель, либо используется составная оправка, что повышает трудоемкость технологии.

Возникает необходимость в создании нового способа производства отводов, в которой совмещались достоинства перечисленных способов и были устранены их недостатки.

Выявленные проблемы обусловили актуальность направления исследования и определили постановку цели и задач диссертационной работы.

Целью работы является разработка научно-обоснованной методики проектирования процесса формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов, основанной на использовании нового устройства, обеспечивающей экономию материала и снижение себестоимости отводов. Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи исследования:

1. Разработать устройство для формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов, сочетающее операции гибки, сдвига и осадки.

2. Выполнить компьютерное моделирование процесса с целью анализа напряженно-деформированного состояния и выявления механизма формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов в разработанном устройстве.

3. Для материалов 12Х18Н10Т, сталь 20, АМг6 и ОТ4 определить технологические параметры, а именно: рациональную форму и размеры заготовки, силовые и предельные параметры.

4. Выполнить теоретический анализ процесса формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов.

5. На основе компьютерного моделирования и теоретического анализа разработать методику проектирования процесса, включающую аналитическое определение размеров заготовки, усилия процесса, количество переходов.

6. Провести экспериментальные исследования с целью проверки достоверности полученных результатов компьютерного моделирования, аналитических зависимостей и разработанной методики.

7. Разработать руководящий технический материал (РТМ) для внедрения процесса формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов в производство.

Область исследования соответствует п. 4 «Технологии ковки, прессования, листовой и объемной штамповки, а также формования и комплексных процессов с обработкой давлением, например, непрерывного литья и прокатки заготовок» паспорта специальности 2.5.7. Технологии и машины обработки давлением.

Объектом исследования является процесс формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов в жесткой инструментальной оснастке на универсальном оборудовании.

Предметом исследования являются технологические параметры процесса формообразования крутоизогнутых отводов, а именно форма и размеры заготовки, силовые и предельные параметры процесса.

Научная новизна. Основные научные результаты, определяющие новизну проведенного исследования, состоят в следующем:

1. Разработано новое устройство для формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов, совмещающее в процессе штамповки операции гибки, сдвига и осадки и позволяющее изготавливать изделия без брака в виде разрыва кромки, кривизны торцев, гофр на боковой поверхности и овальности поперечного сечения.

2. Выявлены закономерности и установлены особенности формоизменения заготовки в штампе новой конструкции.

3. Построена компьютерная модель процесса формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов, позволившая установить механизм

формообразования, напряженно-деформированное состояние и технологические параметры.

4. Получены аналитические зависимости, позволившие определить форму и размеры заготовки, силовые и предельные параметры.

5. Разработана методика расчета технологических параметров штамповки толстостенных крутоизогнутых отводов.

Теоретическая значимость. В результате проведенных исследований разработана методика проектирования процесса формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов, основанная на новом устройстве, сочетающем операции гибки, сдвига и осадки.

Практическая ценность.

1. Разработан процесс формообразования отводов, обеспечивающий снижение трудозатрат на 25 - 30% и повышение коэффициента использования материала на 10 - 15 % по сравнению с существующими аналогами.

2. Разработана конструкция промышленной штамповой оснастки, позволяющая штамповать толстостенные крутоизогнутые отводы в холодном состоянии на универсальном оборудовании.

Методы исследования. Уравнения и соотношения, применяемые для аналитического анализа процесса формоизменения, выведены с учетом основных положений и допущений теории листовой штамповки. Предельные возможности формообразования отводов определены с использованием критерия Колмогорова и кривых предельной пластичности.

Исследование процесса формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов выполнены в конечно-элементном комплексе LS-DYNA. [10, 11, 12, 13].

Экспериментальные исследования проведены в лабораторных условиях Самарского университета с применением испытательной машины ЦДМПУ-30, растяжной машины Testometric FS15AX. Обработку результатов экспериментальных исследований, изменение толщины и усилия процесса, осуществляли с применением методов математической статистики.

Положения, выносимые на защиту:

1. Конструкция устройства для формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов, впервые сочетающая операции гибки, сдвига и осадки.

2. Модель процесса формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов, разработанная в программном продукте LS-DYNA.

3. Результаты исследования напряженно-деформированного состояния, позволившие выявить механизм формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов в устройстве новой конструкции и определить технологические параметры процесса.

4. Методика расчета процесса, состоящая из определения формы и размеров заготовки, силовых и предельных параметров, в зависимости от геометрии изготавливаемой детали и свойств штампуемого материала.

5. Результаты экспериментальных исследований, подтверждающих достоверность разработанной компьютерной модели, выведенных теоретических зависимостей и полученной методики расчета процесса формообразования толстостенных отводов.

Степень достоверности и апробация результатов.

Достоверность результатов обеспечена обоснованным использованием допущений и ограничений, применяемых в теоретическом анализе, корректностью постановки задач исследования, применением математических методов исследования и подтверждена согласованием результатов теоретического и экспериментального исследований, а также практическим использованием результатов работы в лабораторных и промышленных условиях.

По материалам работы сделаны доклады на Международной научно-технической конференции «Металлофизика, механика материалов, наноструктур и процессов деформирования металлов» (Самара, 2009 г.); Международной научной конференции «Решетнёвские чтения» (Красноярск, 2010 г.); Всероссийской молодежной научной конференции «VII Королевские чтения» (Самара, 2011 г.); Международной научно-практической конференции «Технологии и управление в промышленности ТехноПро-2020» (Саратов, 2020 г.).

В результате проведенных исследований составлена технология и разработана методика проектирования процесса формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов. В соответствии с разработанной методикой выполнен расчет технологических параметров, спроектирована и изготовлена опытно-промышленная штамповая оснастка для формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов с наружным диаметром 53 мм, толщиной стенки 3 мм и радиусом гиба 70 мм.

Предприятию ООО «Делкам-Самара-Д» передан РТМ для разработки и внедрения процесса формообразования детали «Толстостенный крутоизогнутый отвод».

Отдельные результаты исследований внедрены в учебный процесс Самарского университета при подготовке студентов по направлениям 15.03.01 «Машиностроение» и 22.03.02 «Металлургия».

Публикации. Основные результаты диссертации представлены в 13 научных трудах, в том числе 5 статьях, опубликованных в рецензируемых периодических изданиях, рекомендованных ВАК, 1 статье - в научном издании, индексируемой базой Scopus, 2 патентах на полезную модель.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа выполнена на 146 страницах машинописного текста, содержит 66 рисунков, 7 таблиц и 2 приложения. Список литературы содержит 85 наименований.

1 НОМЕНКЛАТУРА ИЗДЕЛИЯ «ТОЛСТОСТЕННЫЙ ОТВОД».

ОБЗОР СПОСОБОВ И ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА ОТВОДОВ

В главе представлена номенклатура изделия «толстостенный крутоизогнутый отвод». Рассмотрены базовые способы и технологий, а также особенности производства отводов. Поставлена цель и определены задачи исследования.

Отвод, в соответствии с определением ГОСТа, [3, 4, 5] это деталь, элемент трубопроводной системы, предназначенный для плавного изменения направления трубопровода.

Область применения отводов весьма обширна. Отводы толстостенные крутоизогнутые применяются для создания магистральных теплотрасс, новых инфраструктурных магистралей, в первую очередь трубопроводов различного назначения. Применяются в химической, нефтеперерабатывающей, газодобывающей промышленности. При проектировании агрегатов в судостроении. В аэрокосмической отрасли, автомобилестроении и ряде других областей, где необходимо соединение и изменение направления элементов трубопроводов [3]. Рабочие условия - внутреннее давление до 16 МПа, температура от минус 70 до плюс 450 °С в соответствии с проектной конструкторской документацией, в которой условия эксплуатации деталей устанавливают на основе результатов расчетов на прочность с учетом всех внешних и внутренних силовых воздействий, свойств транспортируемых по трубопроводу веществ и окружающей среды.

1.1 Изделие «толстостенный отвод».

Требования, предъявляемые к изделию

В данной работе рассматриваются толстостенные крутоизогнутые отводы с относительной толщиной стенки $отн~0,035^0,5, относительным радиусом гиба Кг.отн.=0.06^2 и углом гиба ф=45^90°. Геометрические размеры и внешний вид изделия представлены в таблице 1.1 [5, 14].

Таблица 1.1 - Геометрические размеры отводов (ГОСТ 17375-2001)

№ изделия (от Dнар) DN Dнар Б Ягиба Ягиба. отн. Ф Материал

1 25 32 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 38 1,19

2 32 38 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 48 1,27 90

ТБ4 (сталь 45) Сталь 20

3 40 45 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 5,0 60 1,33 60 45

Сталь 09Г2С

2,5; 3,0; 3,5; 1,31

4 50 57 4,0; 4,5; 5,0; 5,5, 6,0 75 Нестандарт 12Х18Н10Т; АМг6; ОТ4

5 47 53 3 70 1,32

3,0; 3,5; 4,0; 1,32

6 65 76 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 7,0; 8,0 100

3,0; 3,5; 4,0; 1,35

7 80 89 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 7,0; 8,0 120

8 102 3,5; 4,0; 4,5; 1,47

9 100 108 5,0; 6,0; 7,0; 150 1,39

10 114 8,0; 9,0; 10,0 1,32

В соответствии с Российскими стандартами к изделию предъявляют следующие технические требования.

Требования к качеству поверхности.

На наружной и внутренней поверхностях деталей не допускаются трещины, надрывы и расслоения. Разностенность, вмятины, риски, следы зачистки дефектов не должны выводить размеры деталей за пределы поля допуска.

Требования к перпендекулярности и плоскостности торцев.

Предельные отклонения размеров и расположения поверхностей деталей должны соответствовать указанным на рисунке 1.1 [5].

Р - отклонение от перпендикулярности плоскостей торцов и осевой линии

отводов; Q - отклонение расположения плоскостей торцов отводов с 0 = 45°, 0 =

60° и 0 = 90°

Рисунок 1.1 - Предельные отклонение размеров и расположение поверхностей

детали - «Отвод крутоизогнутый» Требования к отклонению по диаметру.

В соответствии с ГОСТом [5] предъявляют следующие требования по отклонениям на наружный диаметр отводов. Предельные отклонения должны быть не более:

± 0,5 мм при Dнар до 57 мм;

± 1,0 % - св. 57 до 219 мм;

± 1,25 % - 219 мм.

Предельные отклонения наружного диаметра отводов в неторцевых сечениях не должны быть более ± 3,5%.

Относительная овальность отводов - не более 6 %.

Угол между плоскостью торца и образующими прилегающих к торцу поверхностей (исключая скос кромок под сварку) деталей должен быть не менее 60° по наружной поверхности и 70° - по внутренней поверхности. Требования к форме торцев. Рекомендуемая форма кромок отвода [15, 16, 17, 18] в зависимости от толщины представлена на рисунке 1.2.

Толщина до 3,6 включительно Толщина свыше. 3,6 до 20,0 включительно

Рисунок 1.2 - Форма кромок детали - «Отвод крутоизогнутый» Форма кромок в зависимости от сварного шва должны соответствовать ГОСТу 16037 [15].

Отметим, по согласованию между изготовителем и потребителем (заказчиком) допускается изготавливать детали с другой, отличной от ГОСТа формой кромок.

1.2 Обзор способов и технологий производства толстостенных

крутоизогнутых отводов

Для изготовления толстостенных отводов можно выделить следующие способы:

1. Гибка труб на гибочных машинах и устройствах наматыванием на копир;

2. Гибки труб проталкиванием через ролики либо фильеры;

3. Гибка труб эксцентричным ротационным выдавливанием либо раскаткой;

4. Гибка трубы в инструментальном штампе;

5. Раздача трубной заготовки на рогообразной оправке;

6. Формообразование отвода проталкиванием через тороидальный канал матрицы с применение внутреннего эластичного наполнителя.

Рассмотрим подробно каждый из представленных способов.

1.2.1 Способы изготовления отводов

Гибка труб на гибочных машинах и устройствах наматыванием на копир.

Схемы гибки труб наматыванием на копир показаны на рисунке 1.3. Возможны вариации в виде вращающегося либо неподвижного копира [19].

а - с оправкой; б - с наполнителем; 1 - копир; 2 - нажимной ползун; 3 - прижим;

4 - оправка; 5 - наполнитель; 6 - складкодержатель; 7 - труба Рисунок 1.3 - Схема гибки труб наматыванием на вращающийся копир

Формообразование заключается в следующем. При вращающемся копире конец трубы 7 закрепляют на копире 1 с помощью прижима 3. С противоположной от копира стороны располагается нажимной ползун 2. В трубу вводят или оправку 4, или наполнитель 5. Складкодержатель 6 охватывает трубу со стороны копира 1. При вращении копира труба стягивается с неподвижной

оправки 4 и наматывается на копир до заданного угла а. Ползун воспринимает усилие гибки и движется вместе с трубой, чтобы не возникла сила трения. Вращение копира может сопровождаться его качением по неподвижному нажимному ползуну. Роль ползуна может выполнять неподвижно закрепленный ролик или нажимная колодка [25, 26].

При формообразовании угол гибки, обеспечиваемый гибочными машинами, обычно а < 210°; при а> 180° копир выполняют разъемным в плоскости р0. Обычно обеспечивается гибка труб с отношением s/d > 0,03. Наименьший радиус изгиба рц = 1,5ё . Диаметр ё1 сечения тороидальной поверхности копира, а также цилиндрической поверхности ползуна берется равным 1,01 ён. Радиус копира назначают с учетом пружинения. Длину прижима принимают 1 > 1^. Важное преимущество данного способа, возможность формообразования детали с несколькими изогнутыми участками. В этом случае прижим 3 для последующей гибки выполняют с тороидальной зажимной поверхностью, соответствующей участку предшествующей гибки.

Для гибки особотонкостенных труб на радиус рц < 1,5 ён используется складкодержатель 6. При гибке без оправки и без наполнителя сечение трубы искажается (см. рисунок 1.3, б). Относительное изменение диаметра сечения для 0,03 < s/d < 0,2, Аё/ё = 6 (0,2 — s/d)/( рц /ё)2. При s/d > 0,2 и рц М > 2 искажение незначительно; Аd/d <0,07. В мелкосерийном производстве для изготовления деталей из тонкостенных труб вместо оправки часто применяют наполнитель.

Отметим, данная схема может быть реализована и при неподвижном копире [20, 21] (рисунок 1.4).

Гибку с неподвижным копиром применяют для особо длинных заготовок (до 100 м), при изготовлении деталей, имеющих несколько изогнутых участков, сопряженных друг с другом или разделенных относительно короткими прямыми участками, а также при групповой гибке труб, собранных предварительно в плоские ряды (плети). При наматывании трубы на неподвижный копир оправку в нее не вводят.

а - односторонняя; б - двусторонняя

Рисунок 1.4 - Схема гибки труб наматыванием на неподвижный копир

Данную схему гибки применяют, как правило, при s/d > 0,06, рц М > 1,8 и d < 80 мм. Плечо действия поперечной силы 1 = (3 ^ 5) d.

Схему двусторонней гибки (рисунок 1.4 б) применяют в специализированных гибочных машинах для крупносерийного и массового производства.

Гибки труб проталкиванием через ролики либо фильеры.

Схема гибки труб в роликах не отличается принципиально от схемы гибки в валках листового металла [22, 23] (см. рисунок 1.5).

а - без нагрева; б - с нагревом в узкой зоне; 1 - ролики; 2 - гибочный ролик; 3 -нагревательный индуктор; Рп - проталкивающая сила Рисунок 1.5 - Схема гибки труб проталкиванием через ролики

Форма сечений роликов плоскостью 7, р профилируется, то есть соответствует форме поперечного сечения изгибаемого стержня. Это необходимо для обеспечения по возможности наибольшей площади контакта роликов с заготовкой, что уменьшит напряжения смятия, приводящие к искажению формы поперечного сечения детали. Кроме того, если сечение заготовки плоскостью z, р

не симметрично относительно луча р, профилированные поверхности роликов воспринимают на себя осевые силы.

Машины для гибки в роликах не симметричных заготовок могут иметь дополнительные ролики, воспринимающие осевые силы. Оси вращения дополнительных роликов обычно перпендикулярны осям основных роликов. Гибку симметричных заготовок с относительно малой высотой поперечного сечения можно производить по двухроликовой схеме; один ролик покрывают толстым слоем эластичного материала. Схема гибки труб в роликах с устройством для создания проталкивающей силы Рц (рисунок 1.5) удобна для реализации в машинах с программным управлением. В зоне деформации может быть установлено нагревательное устройство для нагрева узкой зоны заготовки [25, 26].

Если в области формоизменения необходимо создать продольное сжатие усилием Ре для расширения технологических возможностей процесса, гибочный ролик 2 (рисунок 1.5) заменяют водилом 2 (рисунок 1.6).

а> в,1

а - с подвижным прижимом; б - с неподвижным прижимом; 1 - ролики; 2 -водило; 3 - нагревательный индуктор: Ре - сжимающая сила; М - крутящий

момент; ю - угловая скорость Рисунок 1.6 - Схема гибки труб с продольным сжатием Продольное сжатие в сочетании с локализацией формоизменения в узкой зоне нагрева позволяет уменьшить утонение трубы на выпуклой стороне и отклонение от круглости его поперечного сечения. Так, при Рц М = 1,4 ^ 1,5 и s/d > 0,025 утонение не превышает 6 %, отклонение от круглости 10 - 15%. Минимальное значение Рц М = 0,8 ^ 1,0.

Схема гибки путем проталкивания заготовки через фильеры [24] (рисунок 1.7) сходна со схемой проталкивания через ролики. Отличие - возможность поворота фильер 1 - 3 вокруг центральной линии заготовки, а следовательно, и поворота сечения последней относительно плоскости гибки. С помощью одного комплекта фильер можно получать различные детали, отличающиеся не только по кривизне, но и по углу ориентации сечений заготовки относительно плоскости гибки (например, кольца из углового проката полкой наружу и полкой внутрь).

Плоскость гибки часто не совпадает с плоскостью симметрии поперечного сечения заготовки; в этом случае возможность поворота фильер позволяет подобрать такие значения их угловой ориентации, при которых изгиб в незаданной плоскости исключается.

1,2,3 - фильеры; 4,5 - червячное зацепление; 6 - поворотная головка; Рп -

проталкивающая сила Рисунок 1.7 - Схема гибки труб и тонкостенных стержней проталкиванием

через фильеры

Гибка труб эксцентричным ротационным выдавливанием либо раскаткой.

Схему гибки труб эксцентричным ротационным выдавливанием либо раскаткой представлена на рисунке 1.8. Данную схему применяют для изготовления особо тонкостенных деталей. При одном и том же отношении рц /ё утонение трубы получается в 1,5 - 2 раза больше, чем при гибке наматыванием, но отклонение от круглости поперечных сечений значительно меньше; образование гофров полностью исключается.

5 1 6 5 2 5 3

а - наружным; б - внутренним; 1 - раскатный инструмент; 2 - изгибаемая труба;

3 - оправка; 4 - кольцо Рисунок 1.8 - Схема гибки труб эксцентричным ротационным выдавливанием

либо раскаткой Гибка труб в инструментальных штампах. Схема гибки труб в штампах показаны на рисунке 1.9.

1 - гибочный ручей; 2 - калибровочный ручей; 3 - заготовка; 4 - деталь

Рисунок 1.9 - Схема штампа для гибки короткой трубы На пуансоне и матрице выполнены части фильера (тороидального канала). Форма фильеры соответствует форме будущего изделия. Как правило, на пуансоне выполнена часть фильеры с минимальным радиусом гиба, а на матрице, с максимальным. Разделение фильеры происходит по средней образующей будущей детали. В начальный момент гибки штамп разомкнут. Заготовка размещается между матрицей и пуансоном. Заготовка - труба со скошенными

торцами. При этом длины минимальной и максимальной образующей заготовки соответствует длинам минимальной и максимальной образующей детали. В процессе гибки максимальная образующая растягивается, а минимальная сжимается. При этом плоские сечения, перпендикулярные оси заготовки, не меняют своей формы, т.е. выполняется гипотеза о плоских сечениях. В заключительный момент матрица смыкается с пуансоном образуя фильеры заданной формы. В результате данного процесса трубная заготовка преобразуется в деталь.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Николенко Кирилл Анатольевич, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Братухин, А.Г. Современные технологии авиастроения: учебное пособие / А.Г. Братухин, Ю.Л. Иванов. - М.: Машиностроение. - 1999. - 832 с.

2. Марьин, Б.М. Изготовление трубопроводов гидрогазовых систем летательных аппаратов / Б.М. Марьин и [др.]; - М.: Машиностроение, 1998. - 400 с.

3. ГОСТ 17380-2001 (ИСО 3419-81). Детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и низколегированной стали. Общие технические условия. -Корпорация МОНТАЖСПЕЦСТРОЙ, 2001. -8 с.

4. ГОСТ 30753-2001. Детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и низколегированной стали. Отводы крутоизогнутые типа 2D (R DN). Конструкция и размеры. —Корпорация: МОНТАЖСПЕЦСТРОЙ, 2001. —6 с.

5. ГОСТ 17375-2001. Детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и низколегированной стали. Отводы крутоизогнутые типа 3D (R-1,5 DN). Конструкция и размеры. — Корпорация: МОНТАЖСПЕЦСТРОЙ, 2001. —10 с.

6. Ершов, А.Г. Формообразованием патрубков из труб изгибом, вталкиванием в фильеру с внутренним давлением / А.Г. Ершов. //Кузнечно-штамповочное производство. - 1974. - №7 - С. 23-26.

7. Шнейберг, А.М. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния при гибке крутоизогнутых патрубков и оценка пластичности материала / А.М. Шнейберг, Ф.П. Михаленко. //Кузнечно-штамповочное производство. - 2003. - №2- С. 17-25.

8. Патент № 2294807 Рос. Федерация, МПК B21D 9/12, B21C 37/28. Устройство для формообразования крутоизогнутых отводов [Текст] / Попов И.П., Маслов В.Д., Николенко К.А., Брусин В.Д., Михеев В.А., Хритин А.А. - 2005. —6 с.

9. Ершов, А.Г. Формообразование патрубков из цельных и сварных труб гибкой, вталкиванием в фильеру / А.Г. Ершов / РТМ 13-94 - М.:НИАТ, 1974. - 32 с.

10. Сегерлинд, Л. Применение метода конечных элементов: пер. с англ. / сост. Л.Сегерлинд. - М.: Мир, 1979. - 392 с.

11. Краснов, М. UNIGRAPH[CS для профессионалов / М. Краснов, Ю. Чигишев. - Издательство «ЛОРИ», 2004. - 30с.

12. Бузлаев, Д. В. Современные методы компьютерного моделирования процессов листовой штамповки / Д.В. Бузлаев. //САПР и графика. - 2002. - № 6.-С.25-30.

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

14. ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытания на растяжение. —Министерство черной металлургии СССР, 1986.

15. ГОСТ 16037-80 Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры, 1981.-24с.

16. А.с. 712166, МПК: В2Ш 3/00. Устройство для калибровки концов трубчатых заготовок / Лукьянов В.П., Акмухаметов А.Х., Бойко В.А. и др, 1980.

17. А.с. 615983, МПК: В2Ш 3/00. Устройство для калибровки концов труб / Ламзин А.Г., Лукьянов В.П. и др. , 1988.

18. Зайков, М. А. Машиностроение. Энциклопедия. Силовые параметры сплющивания труб // Зайков М.А., Лукьянов В.П., Зубков А.И. Кузнечно-штамповочное производство. - М.: Машиностроение, 1969. - №2 5.

19. Патент № 3238264 Рос. Федерация, МПК В2Ю 9/05, В2Ш 7/02. Трубогибочная машина [Текст] / Сосов И.В., Скоморохов И.В., Салахетдинов Х.З., Труфанов С.Л. - 1984.

20. Гальперин, А.И. Машины и оборудование для гнутья труб / А.И. Гальперин - М.: Машиностроение, 1967. - 179с.

21. Корнилов, В. А. Универсальный трубогибочный станок для изготовления трубных изделий многоколенной пространственной формы [Текст] / А. Н. Котов, Г. Г. Кривенко, С. М. Вайцехович, И. В. Шубин, М. И. Долгополов // Заготовительное производство машиностроения. - 2011. - №2 12. - С. 32-36.

22. Корнилов, В. А. Изгиб трубы проталкиванием на роликовой машине [Текст] /В.А. Корнилов, Р. И. Непершин // Вестник Станкина. Машиностроение и машиноведение. - 2012. - № 4. - С. 18-26.

23. Патент № 1459761 Рос. Федерация, МПК В2Ш 9/01. Способ гибки труб [Текст] / Косенков С.М. - 1986. - 4с.

24. Патент № 4934612 Рос. Федерация, МПК В2Ш 7/00 зарегистрировано 30.06.1994. Способ гибки змеевиков [Текст] / Шляхин А.Н., Гусев Л.С., Лакеев В.И., Шляхин Н.П. - 1991. - 8 с.

25. Лунин, К. С. Утонение стенки трубы при гибке по копиру [Текст] / С. И. Вдовин, К. С. Лунин, Д. Н. Мальцев // Фундаментальные проблемы техники и технологии. - 2013. - № 3. - С. 57-59.

26. А.с. 1484405 А1 СССР, МПК: В2Ю 11/12.Устройство для гибки труб / Жикленков В.К. [и др] (CCCP). - №4260828/24-27; заявл. 10.06.87; опубл. 07.06.89, Бюл. №21. -1987.

27. Тавастшерна, Р.И. Конструкция рогообразных сердечников для изготовления крутоизогнутых отводов горячей протяжкой: учебное пособие / Р.И. Тавастшерна, Г.П. Ничик. // Изготовление и монтаж технологических трубопроводов: Тем. сб. - М.:ЦБТИ, 1967. - 344 с.

28. Лукьянов, В.П. Горячая протяжка по специальному рогообразному сердечнику крутоизогнутых цилиндрических змеевиков /В.П. Лукьянов// Сборник научных трудов ВНИИ нефтемаш Технология изготовления химической и нефтяной аппаратуры. - М., 1978. - С. 36-41.

29. А.с. 764782 СССР, МПК: В2Ш 9/12. Рогообразный сердечник для гибки труб в змеевиков [Текст] / Лукьянов В.П. [и др](CCCP). -№2636535/27-25;заявл.03.07.78;опубл. 23.09.80,Бюл. №35.- 1980.

30. Бесман, А.И. Исследование прочности рогообразных сердечников для производства стальных отводов горячей протяжкой // А.И. Бесман, А.В. Куренков, и др. - М.: ВНИИ МСС. - 1973. - Вып. 9. - С.132-145.

31. Пляцковский, О. А. Определение скорости и усилия при деформировании трубы на рогообразном сердечнике / О. А. Пляцковский, В. И. Федоров. - 1969. -№5. - С. 42-49.

32. Лукьянов, В. П. Расчет силовых параметров процесса протяжки труб по рогообразному сердечнику / В. П. Лукьянов. / Химическое и нефтяное машиностроение.- 1969. - №9. - С. 68-76.

33. Тавастшерна, Р. И. Определение силовых параметров процесса изготовления крутоизогнутых отводов способом протяжки / Р. И. Тавастшерна, А. Х. Акмухаметов. - Волгоград: Труды ВНИИПТ Химнефтеаппаратуры, 1971. - Вып. 3. -С.73-81.

34. А.с. 4649222 СССР , МПК: В2Ю 9/12. Устройство для гибки крутоизогнутых патрубков / Ершов В.И., Арзамасцев Л.И. - №4649222/27; заявл.13.02.89 ; опубл. 30.09.91, Бюл.№36.- 1989.

35. Ершов, А.Г. Формообразованием патрубков из труб изгибом, вталкиванием в фильеру с внутренним давлением // А.Г. Ершов.- М.: Кузнечно-штамповочное производство, 1974. - №7.

36. Ершов, А.Г. Формообразование патрубков из цельных и сварных труб гибкой, вталкиванием в фильеру / А.Г. Ершов // РТМ 13-94 - М.:НИАТ, 1974 - 32 с.

37. А.с. 4036428 , МПК: В29С 53/68, B29D 23/00.Устройство для гибки трубных заготовок / Эрбейгель С.А., Писменный Э.И. и др., 1986.

38. Ершов, В.И. Изготовление крутоизогнутых патрубков сдвигом // В.И. Ершов, Л.И. Арзамасцев. - М.: Машиностроение,1988. - №1. - С.25-29.

39. Патент №134456 РФ, МПК В21С 37/29. Устройство для формообразовании крутоизогнутых отводов / Попов И.П. Николенко Кон.А., Николенко Кир.А., Мисюра В.Д. Аброян А.Ю. Заяв. 07.05.2013, опубл. 20.11.2013, Бюл. №32.

40. Патент №130241 РФ, МПК В21С 37/29. Устройство для формообразовании крутоизогнутых отводов / Маслов В.Д., Николенко Кон.А., Николенко Кир.А., Мисюра В.Д. Заяв. 07.02.2013, опубл. 20.07.2013, Бюл. №20.

41. Бердин, В.К. Математическое моделирование механического поведения упруговязкопластических материалов в среде ANSYS 6.0 // В.К. Бердин, А.Х. Ахунова/ Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. - 2006. - №7. - С. 32-36.

42. Каплун, А.Б. ANSYS в руках инженера / А.Б. Каплун, Е.М. Морозов, М. А. Олферьева. - М.: Едиториал УРСС, 2003. - 272 с.

43. Чигарев, А.В. ANSYS для инженеров / А.В. Чигарев, А.С. Кравчук,

A.Ю.Смалюк. - М.: Машиностроение-1, 2004. - 512 с.

44. Басов, К.А. ANSYS в примерах и задачах / К.А. Басов. - М.: КомпьютерПресс, 2002. - 224 с.

45. Попов И.П. Создание математической модели формообразования тонкостенных отводов с минимальной разнотолщинностью / И.П. Попов, К.А. Николенко // Международная научно-техническая конференция «Металлофизика, механика материалов и процессов деформирования». Сборник трудов - Самара, СГАУ, 2004. - С. 29.

46. Басов, К.А. ANSYS: справочник пользователя / К.А. Басов. - М.: ДМК Пресс, 2005. - 640 с.

47. Бреббия, К. Методы граничных элементов / К. Бреббия [и др.] - М.: Мир, 1987. - 524 с.

48. Матвеев, С.А. Возможности конечно-элементного анализа при решении технологических задач обработки металлов давлением / С.А. Матвеев,

B.С. Мамутов, К.М. Иванов. // Обработка металлов давлением. -2002. - № 8. - С.23-28.

49. Гуляев, А.П. Металловедение / А.П. Гуляев. - М.: Металлургия,1986. -

544 с.

50. Сорокин, В.Г. Марочник сталей и сплавов / В.Г.Сорокин и д.р. - М.: Металлургия, 1989. - 640 с.

51. Штейнберг, С.С. Металловедение / С.С.Штейнберг. - М.: Металлургиздат, 1961 - 598 с.

52. Ульянов, Е.А. Коррозионностойкие стали и сплавы: Справочник / Е.А. Ульянов. - М.: Металлургия,1980.- 207 с.

53. Сторожев, М.В. Теория обработки металлов давлением / М.В. Сторожев, Е.А. Попов. - М.: Высшая школа, 1963. - 388 с.

54. Джонсон, У. Теория пластичности для инженеров / У.Джонсон, П.Меллор.

- М.: Машиностроение, 1979. - 267 с.

55. Попов И.П. Механизм формообразования тонкостенных отводов с минимальной разнотолщинностью / И.П. Попов, К.А. Николенко // Международная научно-техническая конференция «Металлофизика, механика материалов и процессов деформирования». Сборник трудов - Самара: СГАУ, 2004. - С. 28.

56. Попов, Е.А. Основы теории листовой штамповки / Е.А. Попов. - М.: Машиностроение, 1968.- 263 с.

57. Полухин, П. И. Деформации и напряжения при обработке металлов давлением (Применение методов муар и координатных сеток) / П. И. Полухин, В. К. Воронцов, А. Б. Кудрин и [др.]; - Москва: Университетская книга. Металлургия, 1974.- 336 с.

58. Колмогоров, В. Л. Напряжения, деформации, разрушение / В. Л. Колмогоров. - М.: Металлургия, 1970.- 230 с.

59. Томленов, Д. Л. Теория пластического деформирования металлов / Д. Л. Томленов. - М.: Металлургия, 1972.- 408 с.

60. Матвеев, А.Д. Ковка и штамповка (справочник в 4 томах, том 4) / А.Д. Матвеев. - М.: Машиностроение, 1987. - 544 с.

61. Бибиков, Ю.Н. Курс обыкновенных дифференциальных уравнений / Ю.Н. Бибиков. - М.: Высш. шк., 1991.- 303 с.

62. Выкорский, М.Я. Справочник по высшей математики / М.Я. Выкорский.-М.: Наука, 1976. - 872 с.

63. Волков, Н.Г. Математика и САПР / Н.Г. Волков. - М.: Мир, 1988. - 2 книги.

- 100 - 210 с.

64. Анциферов, М.С. Справочник машиностроителя. Том 1 / М.С. Анциферов и [др.]; - Москва: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1951. - 872 с.

65. Скрипачев, А.В. Инженерный анализ в листовой штамповке /

A.В.Скрипачев.-М.: Тольят. гос. ун-т. - Тольятти, 2004. - 90 с.

66. Лукьянов, В.П. К расчету изгибающего момента при холодной гибке труб и прутков // В.П.Лукьянов. // Химическое и нефтяное машиностроение. - 1968. - №9.

- С.36-41.

67. Билобран, Б.С. Об изгибающем моменте и остаточной кривизне при гибке тонкостенных труб / Б.С. Билобран //Кузнечно-штамповочное производство. - 1965. -№ 8. - С.58-64.

68. Лукьянов, В.П. Изгибающий момент и пружинение при гибке труб//

B.П. Лукьянов. - Волгоград: Труды ВНИИПТ Химнефтеаппаратуры, 1970. - Вып. 1.

- С.51-55.

69. Адлер, Ю.П. Введение в планирование экспериментов / Ю.П. Адлер. - М.: Металлургия, 1969. - 157 с.

70. Горский, В.Г. Планирование промышленных экспериментов: учебное пособие / В.Г. Горский, Ю. П. Адлер. - М.: Металлургия,1974. - 264 с.

71. Налимов, В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов: учебное пособие /В.В. Налимов, Н.А. Чернова. - М.: Наука,1905.-310 с.

72. Попов И.П. Формообразование тонкостенных крутоизогнутых отводов в жестких инструментальных штампах / И.П. Попов, В.Д. Маслов, К.А. Николенко//Заготовительное производство. - 2007. - №1. - С. 46-50.

73. Маслов В.Д. Изготовление тонкостенных отводов для высокоресурсных трубопроводов летательных аппаратов / В.Д. Маслов, И.П. Попов, К.А. Николенко //Авиационная промышленность. - 2006. - №3. - С. 56 - 59.

74. Попов И.П. Исследование формообразования тонкостенных крутоизогнутых отводов в жестких инструментальных штампах на универсальном оборудовании /И.П. Попов, К.А. Николенко//Международная научно-техническая

конференция «Прогрессивные технологии и оборудование при обработке материалов давлением». Сборник трудов-Ульяновск, 2007.-С.43-45.

75. Седов, Л. И. Методы подобия и размерности в механике / Л. И. Седов. - М.: Наука,1972. - 388 с.

76. Чижиков, Ю.М. Теория подобия и моделирования процессов обработки металлов давлением / Ю.М. Чижиков. - М.: Металлургия, 1970.-125 с.

77. Адлер, Ю.Г. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.Г. Адлер и [др.]; - М.: Наука, 1976. -121 с.

78. Аврасин, Я.Д. Справочник машиностроителя. Том 2 / Я.Д. Аврасин и [д.р.] - Москва: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1951. - 872 с.

79. Кассандрова, О. Л. Обработка результатов наблюдений: учебное пособие / О. Л. Кассандрова, В. В. Лебедев. - М.: Наука, 1970. - 104 с.

80. Ашмарин, И.П. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов / И.П. Ашмарин, и [др.]; - Ленинград: Издательство Ленинградского университета, 1971. -155 с.

81. Крагельский, И.В. Коэффициент трения: учебное пособие / И.В. Крагельский, И.Э. Виноградова. - М.: Машгиз, 1962. - 220 с.

82. Грудев, А.П. Трение и смазка при обработке металлов давлением / А.П. Грудев, и [др.]; - М.: Металлургия, 1982. - 312 с.

83. Исеченков, Е.И. Контактное трение и смазка при обработке металлов давлением / Е.И. Исеченков. - М.: Металлургия, 1978. - 209 с.

84. Чертавских, А.К. Трение и смазка при обработке металлов давлением / А.К. Чертавских. - М.: Металлургиздат, 1954. - 364 с.

85. Компас 3D. Практическое руководство. - М.: Акционерное общество АСКОН - 1996.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Утверждаю:

[й директор ам-Самара-Д» \В.И. Львов

АКТ

об использовании результатов научно-исследовательской работы

Предприятию ООО «Делкам-Самара-Д» передан РТМ (руководяще-технический материал) для разработки и внедрения процесса формообразования детали «Толстостенный крутоизогнутый отвод».

В руководяще-техническом материале использованы результаты исследований ассистента кафедры ОМД Самарского университета Никлоленко К.А., приведенные в работе на соискание ученой степени кандидата технических наук.

РТМ разработанный на основе способа формообразования толстостенных крутоизогнутых отводов с применением процесса осадки позволяет снизить трудоемкость изготовления детали «Толстостенный крутоизогнутый отвод» на 15-20%, повысить коэффициент использования материала на 10-15%.

Зам. директора

ООО «Делкам-Самара-Д»

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

$# LS-DYNA Keyword file created by LS-PrePost(R) V4.5.24 - 28Sep2018

*KEYWORD

*TITLE

$# title

$

$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

$ CONTROL OPTIONS $

$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

$

*CONTROL_ENERGY $# hgen rwen

2 2 *CONTROL_SHELL

esort 1

intgrd 0

sidt4tu 0

nfail4 0

slnten 2

rylen 2

w-mode

0.0 drcpsid 0

nosol 0

lctm 0

rmscl 0.0

stretch 0.0

proj 0

icrq 0

drcprm intperr 1.0 0

erode ms1st

0 0

$# wrpang esort irnxx istupd theory bwc miter

20.0 1 -1 1 2 2 1

$# rotascl intgrd lamsht cstyp6 thshel

1.0 0 0 1 0

$# psstupd sidt4tu cntco itsflg irquad

0 0 0 0 2

$# nfail1 nfail4 psnfail keepcs delfr

0 0 0 0 0 *CONTROL_TERMINATION

$# endtim endcyc dtmin endeng endmas

0.18 0 0.0 0.0 0.0 *CONTROL_TIMESTEP

$# dtinit tssfac isdo tslimt dt2ms

0.0 0.9 0 0.0 0.0

$# dt2msf dt2mslc imscl unused unused

0.0 0 0 *DATABASE_RCFORC

$# dt binary lcur

0.01 0 0 *DATABASE_BINARY_D3DUMP

$# cycl lcdt beam

302924.0 0 0 *DATABASE_BINARY_D3PLOT

$# dt lcdt beam

0.001 0 0 $# ioopt 0

*DATABASE_BINARY_D3THDT $# dt lcdt

0.0018 0 $

$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ DATABASE OPTIONS $

beam 0

ioopt 1

npltc 0

npltc 0

npltc 0

psetid 0

psetid 0

psetid 0

$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

k DATABASE EXTENT BINARY

$# neiph neips

0 0

$# cmpflg ieverp

0 0

$

*DATABASE_FORMAT

$# iform ibinary

0 0

maxint

3

beamip

4

strflg 1

dcomp 1

sigflg 1

shge 1

epsflg 1

stssz 1

rltflg 1

n3thdt 2

engflg 1

ialemat 1

*DATABASE HISTORY NODE

$# id1 id2 id3 id4 id5 id6 id7

976 0 0 0 0 0 0

*BOUNDARY PRESCRIBED MOTION RIGID

$# pid dof vad lcid sf vid death

2 2 2 1 1.0 0 0.0

*CONTACT AUTOMATIC SURFACE TO SURFACE

$# cid

$# ssid msid sstyp mstyp sboxid mboxid spr

1 2 3 3 0 0 0

$# fs fd dc vc vdc penchk bt

0.1 0.0 0.0 0.0 20.0 0 0.01

$# sfs sfm sst mst sfst sfmt fsf

1.0 1.0 0.0 0.0 1.0 1.0 1.0

*CONTACT AUTOMATIC SURFACE TO SURFACE

$# cid

$# ssid msid sstyp mstyp sboxid mboxid spr

1 3 3 3 0 0 0

$# fs fd dc vc vdc penchk bt

0.1 0.0 0.0 0.0 20.0 0 0.01

$# sfs sfm sst mst sfst sfmt fsf

1.0 1.0 0.0 0.0 1.0 1.0 1.0

*CONTACT AUTOMATIC SURFACE TO SURFACE

$# cid

$# ssid msid sstyp mstyp sboxid mboxid spr

1 4 3 3 0 0 0

$# fs fd dc vc vdc penchk bt

0.1 0.0 0.0 0.0 20.0 0 0.01

$# sfs sfm sst mst sfst sfmt fsf

1.0 1.0 0.0 0.0 1.0 1.0 1.0

$

*PART

$#

Part 1 for Mat 1 and Elem Type 1

$# pid secid mid eosid hgid grav adpopt

1 2 1 0 1 0 0

*SECTION_SHELL

$# secid elform shrf nip propt qr/irid icomp

2 2 0.8333 5 1.0 0 0

$# t1 t2 t3 t4 nloc marea idof

0.003 0.003 0.003 0.003 0.0 0.0 0.0

*MAT PLASTIC KINEMATIC TITLE

id8 0

birth

0.0

title mpr 0 dt

0000E7 vsf 1.0

title mpr 0 dt

0000E7 vsf 1.0

title mpr 0 dt

0000E7 vsf 1.0

title

tmid 0

setyp 1

edgset 0

St2 0 $#

$# $

mid 1

src 0.0

ro e

7859.02.13000E11 srp fs

0.0 0.0

pr sigy etan

0.32.450000E87.950000E8 vp

0.0

beta 0.0

*HOURGLASS $# hgid 1

$

*PART $#

Part $#

pid 2

ihq 4

2 for Mat secid 1

qm 0.1

ibq

0

q1 1.5

q2 0.06

qb/vdc 0.1

mid 2

2 and Elem Type

eosid hgid

0 0

grav 0

adpopt 0

qw 0.1

title

tmid 0

$ $

$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

$

$

SECTION DEFINITIONS

$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

*SECTION_SOLID $# secid elform 1 1 *MAT_RIGID_TITLE U8

$# mid

2

$# cmo con1

1.0 6 $#lco or a1 a2

0.0 0.0

$

*PART $#

Part $#

aet 0

ro e

7839.02.09000E11 con2 7

a3 0.0

pr 0.3

v1

0.0

n 0.0

v2 0.0

3 for Mat

pid secid mid eosid hgid grav adpopt tmid

3 1 3 0 0 0 0 0

*MAT_RIGID_TITLE U8

mid 3

cmo con1 con2

1.0 7 7

$#lco or a1 a2 a3 v1

0.0 0.0 0.0 0.0 $

$

$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

$ PARTS DEFINITIONS $

$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

$ $

3 and Elem Type

$# $#

7839.02.09000E11

pr 0.3

m alias

0.0

n 0.0

v2 0.0

couple 0.0

v3 0.0

2

grav 0

m alias

0.0

title

couple 0.0

v3 0.0

2

*PART

$#

Part 4 for Mat

$# pid secid

4 1

*MAT_RIGID_TITLE U8

$# mid 4

$# cmo con1

1.0 7

$#lco or a1 a2

0.0 0.0

$ $

4 and Elem Type

mid 4

ro e

7839.02.09000E11 con2 7

a3

0.0

eosid 0

pr 0.3

v1

0.0

hgid 0

n 0 .0

v2 0.0

grav 0

couple 0.0

adpopt 0

m 0.0

title

tmid 0

alias

v3 0.0

RIGID BOUNDRIES

$

*DEFINE_CURVE

$# lcid sidr sfa sfo offa offo dattyp lcint 1 0 1.0 1.0 0.0 0.0 0 0 o1 0.0 -0.18

$#

a1 0.0 0.18

BOUNDARY DEFINITIONS

$

*SET_NODE_LIST

$# sid da1 da2 da3 da4 solver 1 0.0 0.0 0.0 0.0MECH

$# nid1 nid2 nid3 nid4 nid5 nid6 nid7 nid8

2152 2153 2154 2155 2156 2157 2158 2159

2160 2161 2162 2163 2164 2165 2166 2167

2168 2169 2170 2171 2182 2183 2184 2185

2186 2187 2188 2189 2190 2191 2192 2193

2194 2195 2196 2197 2198 2199 0 0

*CONSTRAINED_GLOBAL $# tc rc dir x y 3 4 3 0.0 0.0

$ $

z 0.0

ELEMENT DEFINITIONS

$

*ELEMENT_SOLID $# eid pid n1 n2 500 3 976 981

n3 n4 n5 n6 n7 n8 979 977 1006 1033 1024 1015

2

$

$

$

$

$

$

501 3 981 980 978 979 1 033 988 997 1024

502 3 1006 1033 1024 1015 1007 1034 1025 1016

503 3 1033 988 997 1024 1034 989 998 1025