Математическое моделирование и разработка процесса двухугловой гибки листовых заготовок с компенсацией пружения

• Автор: Семин, Сергей Витальевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 123 с.

Содержание
Введение
Глава 1 Аналитический обзор
1.1 Двухугловая гибка-штамповка листовых заготовок (штамповка 11-образных изделий)
1.2 Теория технологического изгиба листа
1.3 Методы математического моделирования формоизменения листовых заготовок
1.4 Выводы
Глава 2 Теоретическое исследование упругопластического изгиба тонкого
листа
2.1 Определение формы изогнутой оси листа
2.2 Исследование кинематики перемещения заготовки по кромкам матрицы

2.3 Повреждение поверхности заготовки
2.4 Оптимизация формы и размеров кромок матрицы
2.5 Выводы
Глава 3 Разработка схемы двухугловой гибки с компенсацией пружинения
3.1 Влияние формы и размеров кромок матрицы
3.2 Управление свободным изгибом заготовки при двухугловой гибке
3.3 Экспериментальное исследование двухугловой гибки по новой схеме
3.4 Выводы
Глава 4 Математическое моделирование и методика проектирования
двухугловой гибки
4.1 Математическая модель свободного изгиба тонкого листа
4.2 Расчет пружинения заготовок
4.3 Постановка и проведение вычислительных экспериментов
4.4 Рекомендации к проектированию технологических процессов

4.4.1 Технические требования к деталям
4.4.2 Форма и размеры гибочного инструмента
4.4.3 Назначение гибочных операций и переходов
4.5 Выводы
Общие выводы по работе
Список использованных источников
Приложение А
Приложение Б
Приложение В

Введение
Актуальность. Гибка листовых заготовок широко распространена в штамповочном производстве. Преобладает одно- и двухугловая гибка на малый радиус, соизмеримый с толщиной материала. Изогнутые участки заготовки граничат с плоскими, угол между которыми изменяется в процессе гибки и последующего пружинения. Для компенсации последнего увеличивают углы гибки, что нередко связано с усложнением конструкции штампов и их удорожанием. В частности, при двухугловой гибке краев заготовки на 90° их дополнительно изгибают на несколько градусов в конце хода пуансона с помощью подвижных полуматриц, перемещаемых клиновыми и другими устройствами.
В данной работе показана возможность компенсации пружинения при двухугловой и некоторых других схемах гибки более простыми средствами. Предлагается использовать для этого начальную стадию формоизменения заготовок, когда они подвергаются свободному изгибу под действием кромок матрицы, будучи зажаты в центральной части пуансоном и прижимом. Изменяя традиционную форму кромок матрицы, можно вызвать распространение пластических деформаций свободного изгиба за пределы развертки радиусных частей детали. Тогда при дальнейшем протягивании заготовки в зазор между матрицей и пуансоном ее края поворачиваются на угол, превышающий 90°. Боковые стенки пуансона выполняют с соответствующим поднутрением.
Предлагаемая схема гибки листовых заготовок обеспечивает получение изделий П-образного сечения с параллельными стенками независимо от увеличения зазора между матрицей и пуансоном вследствие износа штампа. Рекомендуется с самого начала изготавливать штампы с завышенным зазором, чтобы исключить повреждение поверхности заготовки при протягивании в матрицу. Несмотря на некоторое уменьшение угла наматывания материала на кромки пуансона по причине завышенного зазора, возможно получение изделий с параллельными и даже со сходящимися стенками при условии достаточного распространения пластических деформаций на стадии свободного изгиба заготов-

меньше Ртах.
Формулу для определения длины участка II (рисунок 2.2) получаем интегрированием уравнения (2.7):
Щк( Л ЗЕ{Р (
Ьп=-7Ьа™к-а /+Д ГV
4сГ] 2сГ|
2 1 сова' -соэ«*
Длину участка I невозможно выразить аналогичным образом, так как для упругого состояния листа уравнение (2.1) решено с заменой переменной 5 на XI. Обратная замена позволяет определить Ь в функции а численным методом - в виде суммы Ду , при этом
+ А а)- л/эта )/соз(а + ОДА а);
диапазон значений а -от 0 до а -Аа.
В таблице 2.2 приведены размеры, характеризующие предельное состояние листа (сг, =400 МПа; Ех =2,66-105 МПа), рассчитанные при различных
значениях Ртах.
Таблица 2.2 - Расчетные размеры изогнутой оси листа в зависимости от заданного значения силы
тах/ЧЙ а*, рад &тах> РОД х/к Ьи/к
0,100 0,002506 0,007519 1,667 0
0,050 0,005013 0,015038 3,333 1
0,020 0,012532 0,037603 8,333 4
0,010 0,025065 0,075259 16,667 8
0,005 0,050146 0,150949 33,333 16
0,001 о,:253327 0,850909 166,667 92