Анализ методов интенсификации процессов витяжки и профилирования листового материала с целью их применения в операциях радиально-ротационного профилирования замкнутых оболочек для совершенствования технологий колесного производства

Abstract

В статье приводится анализ процессов листовой штамповки (вытяжки), профилирования листового материала и радиально-ротационного профилирования оболочек. Показано, что хотя рассматриваемые процессы обладают сходными схемами напряженного и деформированного состояний, однако для их интенсификации, сокращения количества переходов деформирования или для приложения дополнительных воздействий с целью уменьшения разнотолщинности готового изделия, следует учитывать геометрические размеры и форму исходной заготовки и характер приложения нагрузки. Показано, что технологические приемы, с помощью которых удается устранить утонение металла в опасных зонах при вытяжке и профилировании листового металла, совершенно не работают при их применении в операциях радиально-ротационного профилирования. Проводится сравнительных анализ методов производства ободьев колес и обосновывается необходимость смещения акцента исследований в сторону теоретических. Получена зависимость для расчета величины меридиональных напряжений путем решения приближенных уравнений равновесия цилиндрической оболочки методом подстановки двойных тригонометрических радов. Анализ формальной зависимости показал, что при деформировании замкнутой оболочки распределение напряжений и деформаций носит волновой характер и управлять им возможно после тщательного изучения эпюр возникающих нагрузок и деформаций в характерных сечениях профиля в меридиональном и тангенциальном направлении. Purpose. Presents the analysis of the sheet stamping processes (drawing) forming to shape sheet stock and radial and rotational forming to shape of shells. Design/methodology/approach. It is shown that though the processes under consideration have similar schemes of the stress-strained state, it is necessary to consider geometrical sizes and the form of an initial blank and also the character of load application for their intensification, reduction of the transition quantity of deformation or for applying additional effect to reduce the variation in thickness of the finished product. It is shown that the technological techniques with the help of which it possible to avoid the thinning of metal in the dangerous areas during the drawing and forming to shape of sheet metal, absolutely. It not work in radial and rotational forming to shape. A comparative analysis of wheel rims production methods is made and the necessity of shifting the research accent to the theoretical area is grounded. Findings. A dependence for calculation of meridian stresses value by solution of the approximate balance equations of a cylindrical shell by the method of substitution of dual trigonometric series is received. Originality/value. The analysis of the formal dependence has shown that the distribution of stresses and deformations during the deformation of a closed shell has a wave character and is controllable after careful study of the loading diagrams and deformations in the typical shape sections in the meridian and tangential directions.