Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments ____________________________________________________________________ 330 УДК 621.7.044 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОФИЛИРОВАНИЯ ОБОДЬЕВ КОЛЕС Э.П. ГРИБКОВ 1 , канд. техн. наук, доцент Е.Ю. ГАВРИЛЬЧЕНКО 2 , начальник бюро Д.В. МЕРЕЖКО 2 , конструктор ( 1 ДГМА, г. Краматорск, Украина, 2 ПАО НКМЗ, г. Краматорск, Украина) Грибков Э.П. – 84313, Украина, Донецкая обл., г. Краматорск, ул. Шкадинова, 72, Донбасская государственная машиностроительная академия, e-mail: amm@dgma.donetsk.ua Рассмотрена математическая модель процесса профилирования ободьев колес, которая основана на разбиении очага деформации на множество элементарных объемов с последующим анализом упруго-пластического изгиба каждого сечения. На основе проведенных расчетов установлено качественное и количественное влияние толщины металла, радиуса обода и высоты профиля на энергосиловые параметры процесса. Для определения правомерности принятых допущений и точности расчета энергосиловых параметров была разработана конечно-элементная модель. В результате анализа полученных решений выявлены уровни деформаций и напряжений, а также характер нарастания нагрузок. Погрешность расчета силы профилирования не превысила 6,7%. Ключевые слова: профилирование, обод, колесо, математическая модель, упруго- пластическая деформация, ротационная обкатка Введение Основным направлением производства ободьев колес автотранспортных средств из листового металла является технология профилирования, позволяющая изменять форму сварной пустотелой обечайки, придав ей геометрию и размеры готового изделия – автомо- бильного колеса. Данная технология осуществляется на профилировочных машинах. ПАО «Новокраматорский машиностроительный завод» была выполнена реконструкция такой ма- шины, а именно – ИБО-130 ПАО «КрКЗ». Основная цель улучшения характеристик данной машины заключалась в повышении точности позиционирования рабочих роликов на основе единой АСУ, эффективная работа которой невозможна без точного математического аппара- та, описывающего протекание технологического процесса. Наиболее точным из методов исследования процессов является метод конечных эле- ментов, который был рассмотрен в работах [1-5] применительно к гибке профилей. Наряду с этим, целый ряд вопросов, связанных с повышением эффективности промышленных условий реализации исследуемого процесса является неизученным или изученным недостаточно пол- но. Весьма немаловажным, помимо расчета энергосиловых параметров и проектирования собственно технологии [6], является дальнейшее совершенствование механического обору- дования для профилирования ободьев колес. Цель работы заключается в установлении степени влияния конструктивных парамет- ров оборудования и характеристик заготовки на энергосиловые параметры профилирования