Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ И СИЛОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРИ БИГОВКЕ ИНСТРУМЕНТОМ С РАДИУСНЫМ СЕЧЕНИЕМ

Авторы:
Город:
Казань
ВУЗ:
Дата:
22 февраля 2016г.

Складчатые детали имеют ряд преимуществ [1]. Из большего их разнообразия в конструктивном и технологическом аспектах наиболее изучена структура типа Z-гофр. Она применяется в качестве заполнителя в многослойных панелях летательных аппаратов и может составить конкуренцию сотовым структурам. Для реализации этой возможности необходим соответствующий технологический процесс и высокопроизводительное оборудование, обеспечивающее конкурентную себестоимость складчатых конструкций, т.е. требуется, чтобы технологический процесс обеспечивал непрерывный поток производства.

Решение этой задачи заключается в разработке варианта интенсификации операции складывания, которая позволит обеспечить изготовление заполнителей с заданной точностью.

По расчетам Z-гофры при серийном производстве могут конкурировать с сотовыми заполнителями при скоростях формообразования свыше 5м/мин. При таких скоростях из известных методов конкурентным может быть ротационный. Но однако известное оборудование для реализации этого метода характеризуется большим количеством пар валков (роликов) со специально спроектированной формой рабочей поверхности.

Для получения при ротационном формообразовании соответствующего качества поверхностей граней и размеров Z-гофра представляет интерес введение в технологический процесс операции – «биговка». Сущность ее заключается в том, что созданием канавок (бигов) по линиям изгиба листов добиваются уменьшения в этой зоне изгибной жесткости [2].

Известно, что изгибающий момент относительно нейтральной оси соответственно упруго- и пластически деформированных участков зависит от их высоты. При упругом изгибе на кривизну ӕ пластинки прямоугольного сечения шириной b, толщиной hиз материала с модулем упругости Е изгибающий момент составляетМ=ӕЕJh,а входящий в эту формулу момент инерции сечения:Jh=bh3/12.

Если создать биг на глубину а, то момент инерции сечения будет J=b(h-а)3/12. На Рисунке 2 представлена зависимость J/Jh от а/h, из которой видно, что при создании бига на глубину 0,5hмомент инерции сечения, а следовательно и необходимый для складывания изгибающий момент, уменьшается в 8 раз, а при биге глубиной 0,25h почти в 2,5 раза.

Игзибающий момент при упруго-пластическом изгибе (при степенной зависимости в пластической области ζ от ε: ζ=Кεn) определяется по формулеМ=ӕЕJуп+ ӕnЕJпл, и здесь необходимо учитывать момент инерции упругого слоя и момент инерции пластически деформированного слоя. Если кривизна большая, толщиной упругого слоя можно пренебречь, и тогда изгибающий момент может быть определен по формулеМ=ӕnЕJпл.

Для пластины прямоугольного сечения с глубиной бига а при пластическом  изгибе момент инерции сечения будет:

На Рисунке 2 представлена зависимость Jпл/Jhплот а/h при показателе упрочнения n=0,1.Анализ графика на

Рисунке 2 показывает, что и при пластическом изгибе момент инерции сечения и следовательно изгибающий момент может быть уменьшен при биговке на 0,5h более чем в 4 раза, а при биговке на 0,25h почти в 3 раза.

Таким образом, введение в технологический процесс операции  биговка может значительно облегчить задачу складывания граней структуры типа Z-гофр, что позволит уменьшить количество переходов.

Напряженно-деформированное состояние при биговке

Рассмотрим процесс пластического деформирования материала при операции биговки (Рисунок.1). В лист толщиной h внедряется биговальный инструмент с радиусом R в поперечном сечении. Минимальная толщина листа в канавке бига будет h0.

Выделим в зоне пластической деформации листа дифференциально малый элемент высотой h и толщиной dx. Положение этого элемента по отношению к биговальному инструменту определяется углом α.

На этот элемент со сторон инструмента действует давление p и напряжение тренияpf0, гдеf0 – коэффициент трения между заготовкой и инструментом.

Рассмотрим уравнения равновесия этого элемента в проекциях на координатные оси x и y     :

где dl– длина зоны контакта материала с биговальным инструментом. После преобразований отсюда получаем:



Из  совместного  рассмотрения  этих  соотношений  получаем .  Это  соотношение запишем в другом виде:


Уравнение (9) определяет погонное усилие биговки, приходящееся на единицу длины закругленного биговального ребра.

 

Список литературы

1.     Изготовление трехслойных панелей со складчатым заполнителем из полимерной бумаги. Коллектив авторов под ред. И.М. Закирова. – Казань: Из-во «ФЭН», 2009 – 232 с.

2.     И.И. Закиров, Исследование параметров биговки в процессе формообразования складчатых заполнителей трехслойных панелей. // Известия вузов «Авиационная техника» 2013, №2, с. 65-67.