Анализ процесса формообразования профилей с периодически повторяющимися гофрами

Abstract

Выполнены исследования процесса валковой формовки профилей с периодически повторяющимися гофрами (высокой жесткости). Получены результаты, адекватно отражающие качественную сторону процесса формовки продольных периодических гофров, вместе с тем, заданные граничные условия требуют дальнейшего уточнения. Для отработки модели формообразования продольных периодических гофров и оценки ее достоверности необходимы экспериментальные исследования характера распределения поверхностных деформаций в очаге деформации. Для более точного анализа процесса формообразования профилей с периодически повторяющимися гофрами применен метод конечных элементов. Расчеты поверхности очага деформации, показали, что длина очага, соответствующая минимуму суммарной работы деформации, равна 110 мм при высоте гофра 36 мм. Получено хорошее совпадение объемов всех конечных элементов. Расхождения не превышали 5%. Рассчитаны поверхности очага деформации для двух задач с различными граничными условиями. При нахождении работы деформирования принята упругопластическая модель с упрочнением по линейному закону. При решении задачи, варьировались граничные условия в осевой плоскости валков и длина очага деформации. Получены зависимости для определения параметров очага деформации, усилий на валках, крутящих моментов и др.

The process of roll forming of profiles with periodically repeating corrugations (high rigidity) is performed. The results that adequately reflect the qualitative aspect of the shaping process of longitudinal periodic corrugations are obtained, at the same time, the specified boundary conditions require further refinement. To test the model for forming longitudinal periodic corrugations and to evaluate its reliability, experimental studies of the nature of the distribution of surface deformations in the deformation zone are necessary. For a more accurate analysis of the process of shaping profiles with periodically repeating corrugations, the finite element method is applied. Calculations of the surface of the deformation center showed that the length of the focus corresponding to a minimum of the total deformation work is 110 mm with a corrugation height of 36 mm. A good coincidence of the volumes of all finite elements is obtained. Divergences did not exceed 5%. The surfaces of the deformation center are calculated for two problems with different boundary conditions. When the deformation work is done, an elastic-plastic model is adopted with linear-law hardening. When solving the problem, the boundary conditions in the axial plane of the rolls and the length of the deformation center varied. Dependences are obtained for determining the parameters of the deformation center, the forces on the rolls, the torque moments, and so on.