автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Исследование процесса скручивания относительно толстой полосы прямоугольного сечения и разработка методики расчета технологических параметров штамповки

РГб од

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФВДЕРАВДИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

г / цлг! " МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО и I л . ,

И ТРАКТОРНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

На правах рукописи

АрлинскиЯ Дмитрий Ананьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СКРУЧИВАНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ТОЛСТОЙ ПОЛОСЫ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ШТАМПОВКИ

Специальность 05.03.05 - Процессы и ЫашинА.

обработки давлением

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1995

■ работа выполнена на кафедре Кузовостроение и обработка давлением Московской Государственное Академии автомобильного и тракторного машиностроения.

доктор технических наук, профессор

Ыатвеев А.Д. - доктор технических наук, профессор

Овчинников А.Г. кандидат технических наук Оленин Л.Д.

Ведущее предприятие - НПО НИИТАВТОПРОМ

Защита состоится " 'f" декабря 1995г., в 14 часов на заседании специализированного, совета К 063.49.03 Московской Государственной Академии автомобильного н тракторного ' машиностроения со адресу: 105839 , Москва, ул. Б. Семеновская, дои 38, ауд. Б - 301.

. 6 диссертацией можно ознакомиться в библиотеке MTAATU.

■ Автореферат разослан " /" ноября . 1995 г. Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью учбре «девая, просим направлять ученому секретаре специализированного совета по адресу Академии.

. Ученый секретарь Специализированного совета кандидат технических наук, . доцент

Научный руководитель -Официальные оппоненты -

А

B.C. Сидоров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Прогресс во всех областях • машиностроения неразрывно связан с уровнем развития теории и технологии обработки металлов давлением. Большим значением в решении связанных с .этим задач является поиск актуальных направлений развития и совершенствования прогрессивных процессов пластической обработки, расширение их технологических возможностей и области применения. Важная роль при этом отводится ресурсосберегающим технологиям, 1 обеспечивающим рост производительности и повышение : качества изделий. Одним из прогрессивных, но недостаточно изученных технологических процессов является пластическое скручивание: .

Известны решения задач о скручивании стержня различной формы поперечного сечения для упругопластических, маша . и больших пластических деформаций. Однако, эти решения из - за ограничения либо по величине деформации, либо по форме поперечного сечения и геометрическим соотношениям не *югут быть использованы для расчета технологического процесса скручивания, при большой пластической деформации стержня в виде относительно толстой полосы прямоугольно--го сечения ( у которой отношение начальных размеров сечения, больше о.З). . •

Скручивание часто применяется в технологических процессах, ковки, горячей и листовой штамповки, прессования, волочения, прокатки. Тем не менее, некоторые детали имеющие винтовые ^поверхности: различного рода шнеки, завихрите ли потока, бурильный инструмент,' теплообменники и др., из-за недостаточной изученности 'процесса скручивания изготавливаются точением, фрезерованием. Применение'

• -операции скручивания представляется более эффективным; однако, не- ' достаточная изученность процесса сдерживает его применение и является препятствием для изготовления разнообразных изделий с винтовыми поверхностями. Поэтому, проведение исследования в указанном направлении отвечает нуждам ■штамповочного производства и

• является актуальным;

Целью работы является экспериментально - теоретическое исследование процесса пластического скручивания относительно толстой полосы, .создание на его базе методики и рекомендаций по . расчету технологических параметров штащовочной операции скручивания и по выбору конструктивных схем штампов.

Методика исследования. В теоретическом исследовании использована известная методика решения задачи р скручивании полосы

умеренной толщины ( у которой отношение начальных размеров сечения нахЬдится в промежутке от 0.1 до 0.3 ), скорректированная с помощью введенной поправочной функции, которая была создана на основе результатов предварительного экспериментального анализа. Задача решена численно, использованы уравнения теории пластического течения упрочняющегося по деформации металла. Касательное и нормальное продольное напряжения принимются в виде функции двух координат. Система полученных дифференциальных уравнений проинтегрирована - стандартным методом. В экспериментальном исследовании оценка силовых параметров проводилась на испытательной машине для скручивания КМ-50-1. Для определения деформированного состояния применен метод координатной сетки. Измерения проводились с помощы) инструментального микроскопа МБИ-1 и других стандартных средств.

. Научная новизна. Впервые выполнено решение о скручивании относительно толстой полосы из упрочняющегося материала при большой деформации с целью определения параметров штамповочной операции скручивания. Представленные в виде графиков и таблиц результаты численного решения, полученные зависимости продольной силы и крутящего момента от параметра формоизменения скручиваемой полосы, данные о напряженно - деформированном состоянии и изменении размеров сечения полосы имеют научную новизну. Определено, что формоизмене-' ние при скручивании относительно толстой полосы ограничивается локализацией кручения и разрушением металла. По признакам указанных .явлений предложена методика расчета предельного формоизменения.

Практическая ценность. Разработаны методика и рекомендации до определению параметров технологической операции скручивания полосы и по выбору конструктивных схем штампов и специальных механизмов, применяемых в операции скручивания, полученные результаты позволяют ликвидировать пробелы в справочной и специальной технологической литературе.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и Обсуждены на Международной научно - практической конференции ' Ресурсосберегающие технологии машиностроения " МГААТМ, г. Москва, 1994 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано две печатных работы.

Объем и структура диссертации. диссертация состой. из введения, пяти разделов, общих выводов, списка ^литературы из 74 наименований и приложений, изложена на 136 Страницах .машинописного текста, содержит 51 рисунок и 12 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В первом разделе приставлен обзор зарубежных и отечественных литературных источников по предмету диссертации и дана оценка состояния исследований. На основе этого, проведено обоснование дальнейшего исследования. При оценке уровня изученности процесса пластического скручивания толстой полосы отмечено следующее.

В литературе классическое решение задачи об упругопластическом скручивании призматического стержня из неупрочняпцегося материала при малых перемещениях и малых деформациях представлено в работах Б. Сен-Венана, А. Надаи, Н.И. Безухова, Р. Хилла и других' ученых, ' где для стержня прямоугольного поперечного сечения получены формулы для расчета депланации поперечного сечения и крутящего момента opt скручивании в упругопластическом и пластическом состояниях. В основе представленного решения находятся уравнения связи теории малых упругопластических дефрмаций. .

В последние годы эти решения были развиты. В решениях P.M. Кулиева, К.А. Сариджанова и др. выполненных в рамках теории-малых упругопластических деформаций рассмотрены случаи скручивания под действием продольной силы и крутящего момента (. сложное нагружение ), учтено влияние упрочнения металла. Число исследований процесса скручивания стержня прямоугольного поперечного, сечения при большой пластической" деформации весьма ограничено. Наиболее полшм из них является решение H.A. . Матвеевой, -где рассмотрено' пластическое скручивание относительно тонкой полосы и полосы умеренной толщины при больших деформациях и формоизменения. Решений' .задачи о пластическом • скручивании стержня в виде • относительно ' толстой полосы'не обнаружено.

На основании результатов литературного обзора .намечена цель работы и выполнена постановка задачи исследования. Формоизменение полосы и деформация металла большие* ограничиваются только:'потерt .устойчивости, или локализацией деформации, . или разрушением по исчерпании пластичности. Металл жестко - пластичный, упрочняющийся ■ по деформации. Метод решения уравнений теорий пластического течения - численный, основой для предпосылок, упрощающих решение, служат ' результаты, предварительных экспериментов, так как - в точной постановке методика решения представляется очень громоздкой. Экспериментальная проверка результатов теоретического анализа и явления ограничивающие пластическое формоизменение, также являются предметом экспериментального исследования. Поставлены также задачи

по разработке методики расчета технологических параметров операции скручивания..

Вр втором разделе приведен предварительный анализ процесса фэркоизменения при скручивают относительно толстое полосы, а также результаты предварительного экспериментального анализа. Установлено, что допущение о сохранении материальных нормалей к серединной поверхности толстой полосы в процессе скручивания не выполняется, первоначально ортоганальные к серединной поверхности .риски, прочерченные на боковой поверхности полосы ( стержня ), превращаются в некоторые зигзагообразные кривые. Депланация материального поперечного сечения у толстой полосы имеет более слйжный характер чем у тонкой полосы и полосы умеренной толщины. Экспериментальные данные по искривлению нанесенной координатной сетки приняты основой для дальнейшего экспериментально - теоретического исследования.

В третьем разделе приведено теоретическое решение задачи. В нем рассмотрены уравнения кинематики и пластического состояния частиц стержня, даны основные этапы численногд метода решения задачи. и представлены результаты счета. На рис. 1 приведена кинематическая схема процесса. До начала процесса скручивания, стержень -имеет длину 10 и размеры прямоугольного поперечного сечения 2Ь0 х 2з0 . В процессе скручивания материальные поперечные сечения совершают сложное движение: перемещаются • и вращаются определенным образом относительно оси скручивания. Рассмотрим кинематику движения материальных частиц серединной поверхности. Нижнее сечение стержня принимается неподвижным. Частицы слоя, находящиеся на оси скручивания, вращаясь, движутся . по этой оси. Частица принадлежащая нижнему поперечному сечению стержня ' имеет нулевуй скорость движения, а частица принадлежащая верхнему сечению имеет скорость движения Скручивание осуществляется с помощью специального, инструмента, включающего в себя винтовую пару. Скорость 1>£0 , фактически является скоростью движения ходового

винта и выражается через шаг нарезки этого винта / .и угловую • . скорость скручиваний Пг0:

где /* = ~ относительный шаг. ф

Скорость движения частиц осевого . волокна является линейной

Aie, I. Кинематическая схема.

зависимостью от координаты г0 :

С)

РгО= — 1(5) V' . (2)

Тогда, длина осевого волокна:

' ПО) = 10 + ^0х = 10 + /*ог0г . О)

вручение прямого волокна, совпадающего с осью скручивания стержня представляет собой отношение:.

шг0 " ТШУ <4) и соответственно скорость кручения этого волокна выражается череЗ . угловую скорость скручивания:

,. • : шго= -ттау • (5)

ПрямЬе в начале движения продольное волокно серединной поверхности, расположенное от оси на расстоянии р(0); в процессе скручивания, превращается в винтовое волокно 1, наклоненное к оси • скручивания на угол Пр и отстоящее от этой оси на расстоянии р. В

направлении, оси скручивания Z¿ , частица 1 двигается со скоростью *гО • р радиальном направлении со скоростью 1>р , в окружном . направлении со скоростью Уд :

. у / " = аг0 р . . . (6)

Тогда, скорость в направлении касательной к волокну 1х

Уя = в1п С1р + соз Ор - (7)

Угол Ор геометрически связан с углом закручивания ' ' • г8°р - ТТЩ Р = шг0 Р •

пр - Р •

Длина 1 скручиваемого винтового волокна лежащего на цилиндре радиусом-р, выражается через длину осевого волокна: • •

. ' . 1* см^ • Ь прообразованном виде:

(8)

1 - /10 ( 10 + 2 /* оа0 г )г2 ( Рг + /2 ) . (1.0)

. При рассмотрении скручивания продольного волокна 1 серединного

слоя, отстоящего от оси скручивания на расстоянии р, касательная к винтовой линии в данной точке принимается, как мгновенная ось скручивания. Углом наклона этой касательной к оси скручивания является угол Пр, тогда вектор угловой скорости , скручивания; волокна

связан геометрически с вектором угловой скорости закручивания!

К =Ао соэ °р • . <11)

Для скорости кручения зависимость: . 4

" пг~ *\о-г-• • <12>

.1 + < г р )г '

Учитывая, что материальная частица волокна г поворачивается относительно неподвижной материальной частицы этого волокна на угол:

. - %о Ор . (13)

кручение винтового волокна: ; ':

К 1 ' ' - •' и, = = --]-' О*)'

Материальная частица серединного слоя имеет координату р.вдоль радиального луча; ее начальная координата р(0). Скорость Ур .перемещения частицы в направлении радиального волокна, (не является линейной функцией р: Поэтому, кручение о)р определяется^ как отношение приращения угла скручивания ¿Ор по. координате р к прнрйцё -

нюо др; в пределе данное отношение сводится к частной' производной

от функций П„(р) по р:.

р. ¿Пп(р)

ыр " • • (15).

или .

ш0 = Ш_п---• (1Й)

р 20 1 + ('Чг0.Р )2 .

В точке пересечения -радиального и продольного волокон их кручения равны:

^ = "р ' , (17> =

следовательно, так как полные производные по времени от выражений кручений тоже равны, имеем:

' . . Ч = "р ' ' (18)

При рассмотрении движения материальных слоев 'отдаленных от серединного _слоя предлагается использовать решение для полоса

уверенно* толщины, . в. котором введены упрощаодиа допущения, в частности, что материальные ;нормали проведенные- к серединное поверхности остаются нормалями, на протяжении всего процесса скручивания. Чтобы преобразовать это решение применительно к рассматриваемой задачи о скручивавни стертая в виде толстой полосы, на основе результатов предварительных экспериментов была опредадева и введена в-методику расчета - в выражение для скорости угловой деформации/поправочная функция вида::

. ГГ УЧ • Iй +0-зтр/ьо>1 ;

Г -I-2-—Н Г(У(0)/Ь0) . (19)

ЧЛ'1+-.Чо* Р^о) ' : . 1

где---. ■ .••■-.■

Р( у(0)/Ь0) - Т.1977 - 17.1115\у(0)/ь0 + 15.1419 (У(0)/Ь0)2 -

- 4.6977 (у(0)/Ьо)Э .

' Деформация осевого волокна:

>.:;>'\ : • <2о> Деформация продольного винтового волокна серединного слоя:

Е » 1п--4— .

. . ■ ■ ъъ . -"-о

или - . . ;.-•••.-• (• ;'

-':''"и+ 1п < \ + ••< «го р >2 >0'5 г «и

р. дальнейшем рассувдешш принимается, что даформаодя дм любого материального слоя есть функция вгъ * I (рЛ). *

Две другие деформации - в направлении - нормали ' к : вийтовой . ' поверхности и в направлении радиального луча, записывавтся к бесконечно малому отрезку:

Вводится подстановка:

ерр -= ^ • :• <22)

- • • <23)

■ ка'-^' , • • ■ <24>

, ' ' ко --ЩП --~Т~ • . <25)

О учетом выражений (21) я. (25), деформация ^винтового волокна:

в^ - 0.5 ш « 1 + /*. V )2 + ( ¿¿о г р )*,) . . (26)

Скорость деформации винтойого волдкна:

. - йе • ■ •.

о1 > /* 811 + ¿¿о р ">' Чох р

---— . . -2 —:—• . 2 •■ ....... ' <27)

( 1+ / "¿0 1 ' + < ы4о 1 Р '

- скорость движения частицы в направлении радиального волокна серединного слоя.

Выражение для угловой скорости деформации с учетом поправочной функции (19):

Ар-««*

'. «^'Чо*^ ; . ;?>:.: ... (28):

('Г ♦ /* "¿0 X )2 ♦ ( Х.р )2 пра этом принимается:

, У « У(0) е " . йу = <1у(0) е 08 . .(29)

При скручивании толстой полосы . поперечные сжимапцие напряжения теряют свое значение и принято допущение о том, что их влиянием можно пренебречь, тогда имеем: .

- ®рр - ¿м - --0.5«м'. ; .'• (30)

Интенсивность скорости деформации:

п ((( и /* г ) /' и'0 + ( 1 4- ^о Р ) ы'о 1р)2|

( 1 + "¿о 1 >2 + ( "¿о Р )2

«/3 <( 1 > /* ы' г ) у ?*)2 )0-5

+ ---:--- - , ' (31 )

. < 1 У "¿о * ;>г ♦ <"ко Р )2

Для решения полученного дифференциального уравнения (31), текущее значение координаты р.частицы, представляемся зависимостью от ее начального значения р(0) в времени и Для этого воспользуемся выраЕвниен для деформации в радиальном направлении (22)', преобразованного с учетом (26), (30):

крр - -а^щ " - * 1п ( (+ / ¿¿р » )2.+ ( ^Р"р г )г ) ,

отсюда

-<$Ü7 " < < W t )г 4 t ¿>¿p p t )г )-°-25 . " (32)

Интенсивность деформации:

t . • -

e » í e dt . (33)

0 '

Согласно зависимостям теории течения, выражения для действующих нормального и касательного напряжений для изотропного материала

°zz'-7-¿zz • <34)

€

Е

Выражение для продольной силы имеет ввд: ъ в

р ■ 4 / S azz ** ЧР 008 °о • (3б)

оо р

Выражение для крутящего момента:

ъ в .

* 3 4 i t °zo ^ вр У 008 °о + b в 0 0 Р Р • '

• + 4 / / о dy dp р sin О. . (37)

.0 0 л р .

Система дифференциальных уравнений (29), (31);' (32) интегрируется численно. После завершения этого интегрирования определены интенсивность скоростиа деформации и соответственно, скорости деформации (2Т), (28) и деформации винтового волокна ezz и осевого волокна ( при расчете скручивания с изменением длины ), деформации i в. двух ортоганальных направлениях Срр и евв, найдена интенсивность

деформации и угловай деформация ezp, считаются, напряжения (34),

(35) и вычислены двойные интегралы (36) и (37). • '

Параметр формоизменения скручиваемой полосы выбирается, как тангенс угла наклона винтовой линии серединного слоя, принадлежащей боковой поверхности стержня, к оси его скручивания:

tgnp(b) = tüzOb •

Результаты вычислений представлены графиками и таблицами. Продольная сила и крутящий момент представляются в безразмерном виде: • :

---р m = - Mg .. (38)

A bQ з0 к Ь0 s0

функциями от параметра формоизменения: т - в(иг0Ъ), р « рСшг0Ь).

для различных значений степени кривой упрочнения п в относительной' вп

толщины . Движение частиц радиального волокна и крайней точка

. . о

»того волокна серединного слоя, представлено зависимостями:

Продольные егг и угловые е^ деформации, напряжения в безразмерном о о . ■

виде ( А - параметр кривой упрочнения . ) приведены для

различных значений шг0Ь, п.

Четвертый раздел содержит методику и результаты дальнейшего экспериментального исследования .

Для осуществления скручивания под действием крутящего -момента и продольной растягивающей силы, при определенном изменении длины стержня в виде толстой полосы, разработано специальное приспособление, ' так как стандартные испытательные машины на скручивание, обеспечивают нагружение только крутящим моментом. Испытания с приспособлением проводились .на испытательной машине типа. КМ-50-1, погрешность в измерениях момента • у которой составляет: ± IX и вручную, при этом измерения крутящего момента проводилось. с помощью динамометрического ключа, погрешность в измерениях у которого: ±' 2-3% . В конструкции приспособления предусмотрены различные варианты сборки: для скручивания при неизменной длине, с. укорочением или с удлинением.

. Образцы из различных материалов в виде стержней прямоугольного поперечного сечения вырезались из заготовок в виде прутков с различной формой сечения. Параметры кривой упрочнения -для используемых материалов, получены по испытаниям на одноосное сжатие, кривая упрочнения аппроксимировалась зависимостью:

о *= А еп , (40)

Выбор материалов образцов был обусловлен величиной показателя степени п кривой упрочнения и пластичностью материалов. Испытаниям была подвергнуты дюралюминий Д 16 и стали: Ст.З; сталь 45.

Поверхности - образцов ' обрабатывались шлифованием при интенсивном охлаждении для удаления упрочненного слоя. Точность изготовления образцов соответствовала 6 квалитету.»

Величина деформации определялась по искажению нанесенной ко-

ордкиатной сетки на поверхность образца. Измерения сетки до и после формоизменения, а тага» измерения угла Пр(Ь) ( между линией пря-

ладлежащей серединному слов, проведенной по боковой поверхности и осью скручивания полосы ) проводились' на инструментальном микроскопе.

Наибольшее расхождение расчетных жакспериментальных кривых отражающих величину крутящего момента составило 14* ; отражающих изменение ширины стержня по серединноцу слою и величину деформаций 12* ; помимоотносительной ошибки, значимость в расхождениях расчетных- и экспериментальных зависимостях в отношении внешней нагрузки определялась по критерию Стьюдента. При атом необходимо отметить, что полученная поправочная функция не дает сходимости в результатах распределения угловых деформаций у самой кромки рассматриваемой поверхности ( слоя ).

Определено, что формоизменение при скручивании относительно Толстой полосы ограничивается двумя явлениями: локализацией скручивания и разрушением металла. Локализация, скручивания присуща пластичным'материалам. При схеме скручивания с неизменной длиной она возникает когда крутящий момент достигнет' максимума, кручение локализуется на коротком участке полосы и формоизменение продолжается на этом участке. Для определение предельного,параметра ограничивающего разрушением ( для материалов обладающих малой пластичностью ) формоизменение полосы, предложена расчетная схема, представление)} на рис. . 2. Разрушение будет происходить в тот момент, когда деформация растяжения на 'ребре полосы достигнет значения деформации разрушения в испытаниях на одноосное растяже -' ййе - ерр. Полученные формулы для определения деформашш растяжения винтового волокна проходящего по ребру полосы ( стержня ) для полосы прямоугольного сечения 2Ь0х 2а0: -".,."''•. ,

4 « « 1+< «жО Ро >2> 1 + •

+ „О.5.. (41)

< 1 + (Ло Ро >У

для стержня квадратного сечения с начальными размерами 2з0х 2з0:

,4 = ^ = >0-5.- , \.<42>.

По формулам (41) и (42) построены зависимости отражающие величину предельного значения кручения осевого "волокна при определенных начальных размерах сечения и величины деформации на ребре полосы.

2Ьа

Рае. 2. Расчэтная схема для определения паранэтроа ' предельного формоиаыененкя.

Для сопоставления экспериментального и расчетного значения предель ного параметра иг0, при котором произойдет разрыв использовались .образцы, изготовленные из Д 16 - материала обладающего небольшой пластичностью. Расчет дает завышенный результат, • максимальная ошибка составила 10% - 28* , минимальное значение- ошибки получено

для стержня квадратного .сечения, а максимальное значение для

стержня с начальной относительной толциной 0.3 . Чем большей

• в0

выбиралась начальная относительная толщина тем наблюдалась

°о

большая сходимость в расчетных и экспериментальных результатах.

Исследование продольной неустойчивости при нагружении стержня только крутящим моментом в представленной работе не проводилось, так как не имеет практического значения: чтобы обеспечить необходимую геометрическую точность скручиваемой детали необходимо в качестве параметров нагружения использовать крутящий - момент и продольную растягивающую силу, что позволит предотвратить продольную неустойчивость заготовки при скручивании:

Пятый раздел - технологический, содержит классификацию деталей, которые могут быть изготовлены- Операцией скручивания относительно толстой полосы. При выборе технологического процесса учитываются форма поперечного сечения изделия, требуемая точность, величина партии. На основе этого, даны рекомендации по выбору принципа действия, конструктивной схемы штампа или специальное крутильной машины ( стайка ).

. Далее. даны рекомендации . по определению технологически! параметров штамповочной операции Офучивания. В основе определения параметров определяющих внешни) нагрузку представлены . таблицы иг безразмерных параметров отражающих крутящий момент и продолъну! силу на определенном шаге формоизменения. . Также представлен; таблица, формула и даны рекомендации по расчету* изменения ширинь стержня по серединной поверхности, толщины по оси скручиванш полосы и по кромке боковой поверхности при скручивании с неизменно! длиной.

Общие выводы по работе. 1. Обзор литературных источников показал, что число исследований процесса скручивания стержня прямоугольного поперечного сечети при большой пластической деформации весьма ограничено. Решени!

задачи о скручивании относительно толстой полосы ( у которой отно-8п

сительная толщина - г 0.3 ) не обнаружено.

ио '

2. На основании анализе) напряженно - деформированного состояния сделан вывод, что решение данной задачи с приемлемой точностью для технологических расчетов должно быть численным. Экспериментально - теоретическое решение выполнено на базе результатов предварительного эксперимента: на основании полученных данных была создана функция определенного вида, с. помощью которой была, скоррелироваиа применительно к рассматриваемой задачи известная методика решения задачи о скручивании полосы умеренной

толщины (0.1 5. 5 0.3). ио

3. Результаты решения приведены в виде таблиц, графиков и расчетных формул, по которым определяются силовые и деформационные параметры, параметры формоизменения, а также параметры характере-зупцие предельное формоизменение полосы. Определено, что ограничение формоизменения связанное с. локализацией деформации определяется максимумом крутящего момента.. Продольная сила достигает своего максимума раньше, чем достигнет своего максимума момент. Величина параметра предельного формоизменения, связанного с локализацией скручивания тем больше, чем больше Значение показателя степени п, при степенной аппроксимации кривой упрочнения металла скручиваемой полосы.

4. Подтверадение принятых в решении предпосылок полученно экспериментальным исследованием. Процесс сводится в рассмотрении к схеме одноосного растяжения,(при этом по отношению к полосе умеренной толщины существенно меняется характер распределения угловых деформаций. По результатам эксперимента" установлено, что формоизменение относительно толстой. полосы ограничивается: разрывом металла по исчерпании пластичности или локализацией скручивания на относительно небольшом участке. Для определения параметра предельного формоизменения предложена методика расчета и график.

5. На базе экспериментально - теоретического . исследования предложена методика определения основных технологических параметров операции скручивания относительно толстой' полосы. Приведены конструктивные схемы специальной оснастки, с помощью которой может быть осуществлена операция скручивания.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Матвеев А.Д., Арлинский Д.А., Матвеева H.A. Пластическое скручивание металлической полосы умеренной толщины // Межвузовский ■сборник научных трудов. МГААТМ, - М., 1994. - C.I. 39 - 43.

2. Матвеев А.Д., Арлинский Д.А., Матвеева H.A. Предельное формоизменение при пластическом скручивания относительно тонкой полосы // Межвузовский сборник научных трудов. МГААТМ, - М., 1994. -С.. 60 - 63.