ISSN: 1814-3520(print)
ISSN: 2500-1590(online)
12+
Вестник Иркутского государственного технического университета
Поиск по сайту

К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВНУТРЕННИХ СИЛОВЫХ ФАКТОРОВ ПРОЦЕССА ДРОБЕУДАРНОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ

Пашков Андрей Евгеньевич , Чапышев Александр Петрович , Пашков Александр Андреевич , Викулова Светлана Владимировна , Андряшина Юлия Сергеевна

2017 / Том 21 №12 (131) 2017 [ Машиностроение и машиноведение ]

ЦЕЛЬ данной работы - ознакомить с разработанной методикой определения внутренних силовых факторов, вызывающих деформацию деталей в процессе дробеударного формообразования, с учетом специфики обработки на дробеметных установках контактного типа. МЕТОДЫ. Предлагаемая методика состоит в определении распределенной внутренней силы и координаты точки ее приложения на основе эпюры начальных напряжений, являющихся источником деформации детали и представляющих суммарный результат воздействия дробинок, имеющих один диаметр и разную скорость, что характерно для обработки дробеметным аппаратом контактного типа. Для определения параметров начального напряженно-деформированного состояния (НДС) поверхностного слоя, возникающего в результате обработки, использовано моделирование процесса динамического внедрения шара в упругопластический материал с применением САЕ-систем. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Предложен подход, позволяющий получить эпюру начальных напряжений на основе результатов определенного при конечно-элементном моделировании остаточного НДС. Дальнейшее вычисление внутренних силовых факторов процесса заключается в определении усредненных значений удельной внутренней силы, действующей на участок обработанной поверхности, и координаты точки ее приложения на основе фракционного состава отпечатков, образующихся в единицу времени. Применение разработанной методики позволяет существенно сократить трудоемкость технологических расчетов.

Ключевые слова:

панель, обшивка, дробеударное формообразование, внутренняя сила, остаточные и начальные напряжения, эпюра, дробеметный аппарат контактного типа, зона обработки, отпечаток

Библиографический список:

  1. Kopp R. and Schulz J. (2002). Optimising the double-sided simultaneous shot peen forming, in ICSP-8 (Garmisch-Partenkirchen, Germany), pp. 227–233.
  2. Meguid S.A., Shagal G., Stranart J.C. and Daly J. (1999). Three-dimensional dynamic finite element analysis of shot peening induced residual stresses, Finite Elements in Analysis and Design 31, 3, pp. 179–191.
  3. Baragetti S. (2001). Three-dimensional finite-element procedures for shot peening residual stress field prediction, International Journal of Computer Applications in Technology 14, 1–3, pp. 51–63.
  4. Guagliano M. (2001). Relating almen intensity to residual stresses induced by shot peening: A numerical approach, Journal of Materials Processing Technology 110, 3, pp. 277–286.
  5. Meguid S.A., Shaga G. and Stranart J. C. (2002). 3D FE analysis of peening of strain-rate sensitive materials using multiple impingement model, International Journal of Impact Engineering 27, pp. 119–134.
  6. Majzoob, G.H., Azizi R. and Nia A.A. (2005). A three-dimensional simulation of shot peening process usingmultiple shot impacts, Journal of Materials Processing Technology 164–165, pp. 1226–1234.
  7. Schwarzer J., Schulze V. and Vohringer O. (2002). Finite element simulation of shot peening: A method to evaluate the influence of peening parameters on surface characteristics, in ICSP-8 (Garmisch-Partenkirchen, Germany), pp. 507–515.
  8. Klemenz M., Schulze V., Rohr I. and Lohe D. (2009). Application of the FEM for the prediction of the surface layer characteristics after shot peening, Journal of Materials Processing Technology 2009, 8, pp. 4093–4102.
  9. Zhuo Chen, Fan Yang, Meguid S.A. Realistic Finite Element Simulations of Arc-Height Development in Shot-Peened Almen Strips. Journal of Engineering Materials and Technology, October 2014, vol. 136 / 041002-1.
  10. Miao H.Y., Larose S., Perron C. and Levesque M. (2009). On the potential applications of a 3D random finite element model for the simulation of shot peening. Adv. Eng. Softw., 40, 1023–1038.
  11. Levers A., Prior A. (1998) Finite element analysis of shot peening. In Journal of Materials Processing Technology. 80: 304–308.
  12. Kopp R. and Schulz J. (2002). Optimising the double-sided simultaneous shot peen forming, in ICSP-8 (Garmisch-Partenkirchen, Germany), pp. 227–233.
  13. Wang T., Platts M.J., Levers A., 2006. A process model for shot peen forming. Journal of Materials Processing Technology 172 (2), 159–162.
  14. Grasty L.V. and Andrew C. (1996). Shot peen forming sheet metal: finite element prediction of deformed shape. Proc. Inst. Mech. Eng. Part B: J. Engineering Manufacture, 210, 361–366.
  15. Пашков А.Е. Технологические связи в процессе изготовления длинномерных листовых деталей. Иркутск: ИрГТУ, 2005. 140 с.
  16. Рыковский Б.П., Смирнов В.А., Щетинин Г.М. Местное упрочнение деталей поверхностным наклёпом. М.: Машиностроение, 1985. 152 с.
  17. Кольцов В.П., Стародубцева Д.А., Чапышев А.П. К определению величины припуска при зачистке поверхности панелей и обшивок лепестковым кругом после дробеударного формообразования // Вестник Казанского ГТУ им. А.Н. Туполева. 2017. Т. 73. № 1. С. 25–30.
  18. Андряшина Ю.С. Автоматизированный расчет технологических параметров дробеударного формообразования крупногабаритных панелей // Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2013. Том 15. № 6 (2). С. 305–308.

Файлы:

Язык
RuEn

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная
Количество скачиваний:8041