Issuu on Google+

Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа Конкурс научно-технического творчества молодежи (НТТМ) Интернет-сайт: http://ify.ulstu.ru. Ульяновск, 2011 год УДК.621.981.1

Моделирование процесса деформирования гнутых профилей в роликах профилегибочных станков ГОУ ВПО Ульяновский государственный технический университет Мищенко Ольга Владимировна, молодой специалист Научный руководитель: Филимонов Вячеслав Иванович, д.т.н., профессор Научное направление: Машиностроение, электроника, приборостроение Применение результатов исследования. В условиях развития рыночных отношений в России особенно остро стоит проблема развития промышленного производства, повышения его эффективности и улучшения качества продукции. Требование снижения массы отечественных летательных аппаратов до 10 –12 % и повышение их ресурса в 2 – 2,5 раза в последние два десятилетия было весьма актуальной проблемой в связи с традиционным применением в качестве стрингеров планера прессованных профилей, подверженных интенсивной коррозии из-за фюзеляжного конденсата. Настоящий «профильный бум» последнего десятилетия в условиях меняющейся конъюнктуры и постоянного совершенствования конструкций профильных деталей для строительной индустрии, выдвинули на первый план требование создания малопереходной технологии производства гнутых профилей и компактного оборудования для их производства. Технология и оборудование данного класса делают возможным их приобретение и использование небольшими производственными фирмами, не располагающими значительными инвестиционными ресурсами, для получения значительного экономического эффекта при мелко- и среднесерийном производстве по сравнению с экономическим эффектом от применения традиционного многопереходного профилирования заготовок. Частая смена модельного ряда автомобилей ВАЗ и УАЗ в последние годы также потребовала мобильной и сравнительно дешевой технологии производства профильных деталей для их производства. Аналогичные проблемы возникли и в других отраслях промышленности. В настоящее время наиболее перспективным направлением изготовления гнутых профилей является профилирование методом интенсивного деформирования (МИД).


Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа Конкурс научно-технического творчества молодежи (НТТМ) Интернет-сайт: http://ify.ulstu.ru. Ульяновск, 2011 год

Рис. 1. Схема гибки-прокатки в роликовом инструменте

Его основной особенностью является одновременная формовка всех элементов профиля (рис. 1), что позволяет существенно уменьшить число переходов, использовать компактное оборудование и тем самым снизить затраты на изготовление профилей, особенно в условиях мелкосерийного производства. Широкому внедрению метода интенсивного деформирования препятствует недостаточная изученность данного процесса, отсутствие математических моделей, эмпирических данных, способов формообразования и алгоритмов разработки технологии в ряде областей. Устранение указанных недостатков представляет собой актуальную научно-техническую проблему, решаемую благодаря результатам проекта. Основные идеи научно-исследовательского проекта. Анализ литературных источников свидетельствует, что практические и теоретические разработки в области гибки, в частности, в профилировании базируются на результатах работ известных отечественных и зарубежных ученых: Ю.М. Арышенского, К.Н. Богоявленского, С.И. Вдовина, Г.Я. Гуна, В.И. Давыдова, М.Е. Докторова, В.И. Ершова, М. Киути, Д. Кокадо, В.В. Колмогорова, А.Д. Матвеева, Е. Онода, Е.А. Попова, Г.В. Проскурякова, И.П. Ренне, В.В. Соколовского, Х. Судзуки, И.С. Тришевского, Р. Хилла и др. Анализ теоретических работ в предметной области показал, что при изготовлении профилей актуальными остаются вопросы схем формообразования и связанное с ними НДС подгибаемых полок и угловых зон (рис. 2), обеспечения размерной точности сечения и протяженности зоны плавного перехода (рис. 3). Решение этих вопросов позволит совершенствовать существующие процедуры разработки и отладки технологии, повысить качество профилей.


Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа Конкурс научно-технического творчества молодежи (НТТМ) Интернет-сайт: http://ify.ulstu.ru. Ульяновск, 2011 год

Рис. 2. Схема обжима заготовки

Рис. 3. Зона плавного перехода

Научная новизна работы заключается в разработке математических моделей угловой зоны профиля для расчета параметров напряженно-деформированного состояния материала и расчета ширины заготовки при различном нагружении на предварительных и окончательных переходах, математической модели процесса формообразования зоны плавного перехода Перспективы проекта. Технология МИД широко востребована отечественным промышленным рынком. За последние 4 года предприятиямиразработчиками г. Ульяновска (ОАО «Ульяновский НИАТ», ООО «НПО «ИДМ» и др.) освоено более 700 типоразмеров профилей на основе технологии МИД. Технология производства этих профилей внедрена в 8 отраслях промышленности более, чем на 200 предприятиях РФ, а также в Узбекистане, Казахстане, Грузии, Белоруссии и на Украине. Уточненный расчет по разработанной модели позволяет избежать ошибок при разработке технологического оснащения, сократить сроки и затраты на освоение технологии, повысить качество профилей за счет предотвращения возникновения дефектов профилей. Коммерческим продуктом, создаваемы на основе предложенной модели, являются: технология производство гнутых профилей, расчет и рабочие чертежи профилегибочного оборудования и тех. оснащения.


/Mishchenko_OV_1