Actual Problems in Machine Building. Vol. 11. N 1-2. 2024 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 8 деталей типа валов и осей. Способ правки и упрочения в одной технологической операции, техническая новизна которого подтверждена патентом РФ [4], предназначен в основном для обработки деталей из пластичных металлов и сплавов. Заготовки таких деталей имеют искривленную форму, причем в разных плоскостях и выправлять их эффективно известными способами правки не представляется возможным. Предлагаемый способ обработки основан на обкатке деталей гладкими плитами. Чтобы осуществить такой процесс, необходимо сначала выправить центральный участок заготовки для последующей ее обкатки. Качество такой операции зависит от напряженного состояния в заготовке, которое должно обеспечить и процесс выправления искривленного участка, и минимальное искажение цилиндрической формы поперечного сечения самой заготовки, так как в противном случае обкатку невозможно будет реализовать, поскольку вместо процесса качения произойдѐт процесс скольжения между заготовкой и плитами [3, 5]. Цель работы. На основе программного вычислительного моделирования построить конечно-элементную модель процесса правки и определить напряженно-деформированное состояние на ограниченном участке цилиндрической заготовки под воздействием радиальной силы для определения качества правки, параметров процесса и геометрического искажения поперечного сечения заготовки. Конечно-элементная модель процесса правки искривленных валов плоскими плитами Схема процесса правки центральной части заготовки представлена на рис. 1. Заготовка 2 вогнутой стороной устанавливают на нижнюю плиту 3 шириной b. Величина максимального прогиба в центральном сечении заготовки относительно нижней плиты обозначена f1. Этот прогиб в процессе правки необходимо устранить за счет приложения некоторой радиальной силы F к верхней плите, при этом цилиндрическая форма заготовки практически не должна измениться. Для исследования напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя при упрочнении различными способами ППД и для определения максимальной интенсивности напряжений успешно применяется компьютерная программа моделирования, сущность которой заключается в использовании метода конечных элементов. Одной из известных и широко используемых программ, эффективно реализующих данный метод, является программа ANSYS [6, 7], которая и былая использована в данной работе. Для проведения расчетов при статическом нагружении цилиндрической заготовки радиальной силой построена геометрическая модель в программе ANSYS. Характеристики образца: в качестве заготовки был использован цилиндр диаметром D = 10 мм; длиной l = 200 мм с исходным прогибом fо = 0,5 мм; материал образца – сталь 3 – упругопластический, модуль упругости E = 1,8·105 МПа; коэффициент Пуассона μ = 0,3; диаграмма деформирования материала – билинейная (предел текучести σт= 255 МПа, предел прочности σв = 490 МПа, модуль упрочнения EТ = 1,45·10 3 МПа). В качестве материала, используемого для плоских плит применена конструкционная сталь высокой прочности. При моделировании рабочий инструмент принят как абсолютно жесткое тело. Коэффициент трения скольжения в зоне контакта заготовки с плитами f = 0,1.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1