Формообразование тонкостенных крутоизогнутых отводов в инструментальных штампах

• Автор: Николенко, Константин Анатольевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 170 с. : ил.

1. Характеристика отводов. Обзор способов и технологий формообразования

отводов:

Г.1”. Характеристика отводов

1.2. .Обзор рпособов'И ,технологий формообразования отводов

15.З..Выводы'По:главе и основные задачи исследования.

2. Разработка ’новых устройств и исследование процесса формообразования!. тонкостенных крутоизогнутых.отводов с применением компьютепрных, .
систем
2.Г. Устройстводля формообразования'тонкостенных крутоизогнутых, отводов проталкиванием заготовки в гарантированный зазор, образованный!.

жесткой инструментальной оснасткой

2.2! Анализ САЕ систем для моделирования процесса формообразования? • тонкостенных крутоизогнутых отводов
2.3. Моделирование процесса формообразования тонкостенных крутоизогнутых отоводов в конечно-элементном комплексе ANSYS/LS-DYNA
2.4. Исследование механизма формообразования и напряженно-т
деформированного состояния
2.5: Подбор рациональных формы и размеров заготовки и оснастки
2.5.11 Результаты моделирования подбора рациональной формы и размеров заготовки:
, 2.6. Расчет усилия процесса формообразования
2.7. Расчет предельных параметров процесса
2:8: Выводы по главе
,3 . Теоретические исследования формообразования тонкостенных крутоизогнутых отводов
3.1. Гипотезы и допущения, применяемые в теоретическом анализе
3.2. Частный случай распределения напряжений при формообразовании
3.3. Расчет основных технологических параметров
3.4. Методика проектирования процесса формообразования
3.5. Выводы по главе
4. Экспериментальные исследования
4.1. Задачи исследования
4.2. Оборудование, оснастка и измерительный инструмент
4.3. Методика проведения экспериментов
4.4. Анализ результатов экспериментальных исследований
4.5. Выводы по главе
5. Апробирование и внедрение в производство
5.1. Модернизация штамповой оснастки
5.2. Выводы по главе
Основные результаты и выводы по работе
Список используемых источников
Приложение I: Патенты
Приложение II: Акты внедрения
Приложение III: Шаблонная база данных для расчета процесса формообразования тонкостенных крутоизогнутых отводов в ГА-ПУЛА

Актуальность проблемы.
В России (и в ближнем зарубежье) имеется огромный по емкости^ рынок элементов трубопроводов (тонкостенные крутоизогнутые отводы, тройники, переходники, трубопроводные, системы, арматура и пр.), изготовленных. из коррозионно-стойкой стали для, молочных, сыродельных, пивоваренных заводов,- промышленности изготовления; алкогольных и безалкогольных напитков- а. также пищевой;, консервной;, кондитерской, фармацевтической;, косметической, химико-технологическойщ других видовшромышленности.
Протяженность, технологических грубопроводовща;таких предприятиях-достигает десятков- километров, а стоимость монтажных работ- трубопроводов может достигать 20 —40*% от общего объема-монтажных работ
Несмотря на то, что изделия получены из коррозионно-стойкой стали, срок их службы составляет всего; несколько лет. Существует ежегодная: потребность в: их обновлении: Например, крупнейший в »-Поволжском; регионе:-молочный* комбинат, ОАО «Самаралакто» ежегодно-закладывает в бюджет-сумму свыше одного миллиона рублей на ремонт и модернизацию трубопроводов. Следовательно, имеется постоянная востребованность данных элементов, нарынке;
Причем, следует отметить, что перечисленные отрасли интенсивно развиваются и потребность в,элементах.трубопроводов постоянно растёт
Ранее в рамках СЭВ, в соответствий со сложившейся в то- время систем мой разделения производства продукции,.порядка 80 % указанной, продукции для. СССР поставляла бывшая ГДР; остальные 20! % - Югославия* и другие экспортеры. Отечественная-промышленность эти изделия не выпускала;.
После развала СЭВ* и по настоящее время-отечественная промышленность не полностью освоила производство тонкостенных элементов трубопроводов* из коррозийно-стойкой стали и Российская ниша рынка заполнена

по радиусу гиба и диаметру детали соответственно, а также значения изменения толщины отвода.
При этом для расчета логарифмической деформации использовалась следующая зависимость:

логарифмическая деформация в тангенциальном направлении;
где ЬОО, Ь01 - расстояния между узлами координатной сетки до и после деформации соответственно (рисунок 2. 8).

логарифмическая деформация в меридиональном направлении;
где ЬрО, Ьрі - расстояния между узлами координатной сетки до и после деформации соответственно (рисунок 2. 8).
Для расчета сдвига: и=1Л-ЬГ0 - деформация сдвига;
где иО, 1Л - угол ячейки координатной сетки до и после деформации соответственно (рисунок 2. 8).

К£Ш
к Й§*2
■ |і'5 К
Размеры ячейки сетки до деформации Размеры ячейки сетки после деформации
Рисунок 2.8- Размеры ячейки координатной сетки.
Эпюры и графики позволяют построить картину распределения напряжений и деформаций в образующих в тангенциальном, меридиональном направлениях и по толщине. Графики строятся в сечениях, с номерами элементов, представленные на рисунке 2. 9.
Анализ данных моделирования.
На первой стадии (рисунок 2. 10) цилиндрическая заготовка [81], обрезанная с двух сторон под углами 30° и 45° и имеющая небольшой торец со стороны большого угла, проталкивается на угол гиба, равный 15-20 градусам.