Методика розрахунку напружено-деформованого стану листової заготовки при гнутті з врахуванням зміцнення матеріалу

Abstract

У роботі розглянуто характер напружено-деформованого стану листових заготовок при гнутті різними способами. Розглянуто методи досліджень залишкових напружень та деформацій і величини пружинення при гнутті листових заготовок. Показана природа формування різнорідного напруженого стану на зовнішньому та внутрішньому радіусах згинання заготовки. В основу досліджень покладені математичні моделі, що отримані на базі методу механіки суцільних середовищ, методика визначення напруженого та деформованого стану за геометричними розмірами заготовки, дані з апроксимації кривих зміцнення різних матеріалів, у тому числі й тих, що отримані за результатами власних досліджень. Наведені вирази, що дозволяють розраховувати компоненти тензорів, які відповідають за пружну і пластичну складову деформацій при гнутті. Розроблено порядок розрахунку напружено-деформованого стану листових заготовок при гнутті із визначенням місця, де використовують рівняння, що апроксимують криву течії матеріалу. Розроблена методика може бути корисною при проектуванні технологій гнуття, профілювання на багатовалкових станах для визначення напружено-деформованого стану, залишкових напружень і пружинення у заготовці на переходах деформації.

Character of the stress-strain state of sheet blanks during bending by different methods is considered in the paper. The methods of research of residual stresses and strains and the magnitude of the spring-back at bending of sheet blanks are considered. The nature of the formation of a heterogeneous stressed state on the external and internal radii of bending of the workpiece is shown. The research is based on the mathematical models obtained and grounded on the method of continuous mechanics of materials, the method of determining the stress and strain state according to the geometric dimensions of the workpiece, data from the approximation of the stress-strain curves for various materials, including results obtained from the own research. The equations are given that allow us to calculate the components of the tensors responsible for the elastic and plastic parts of the deformations (strains) at the bending. The order of calculation of stress-strain state of sheet blanks during bending is developed with the definition of a region where the approximating equations of the stress-strain curve of material flow are used. The developed method can be useful at the design of bending technologies, roll-forming on a multi-roller mills to determine the stress-strain state, residual stresses and spring-back in the perform blank at the deformation stages.