Сборник научных трудов ДонГТУ

Статья

Наименование Трехмерное моделирование процесса разделения круглого профиля на ножницах
Авторы Боровик П. В., к.т.н., доц.
Раздел Металлургия
Год 2014 Выпуск 42 Страницы 102 - 106
УДК 621.965.01
Аннотация Разработаны трехмерные математические модели процесса разделения на ножницах круг-лого профиля ножами трех различных конфигураций и позволяют анализировать напряженно-деформированное состояние металла и энергосиловые параметры. Результаты моделирова-ния, хорошо согласуются с экспериментальными данными. Модели позволяют расширить представление о процессе разделения на ножницах и повысить точность расчета силы резки.
Реферат Цель. Разработка трехмерных математических моделей процесса разделения круглых профилей, которые будут способствовать расширению представления о процессах, происходящих в металле.
Методика. На базе метода конечных элементов в программном комплексе Abaqus разработаны трехмерные математические модели, описывающие процесс разделения круглого профиля параллельными, а также фасонными дуговыми и угловыми ножами. Произведено моделирование энергосиловых параметров процесса и формоизменения разделяемого профиля круглого сечения.
Результаты. Подтверждена адекватность разработанных математических моделей по энергосиловым параметрам процесса и формоизменению разделяемого профиля круглого сечения. Получена возможность проследить картину напряженно-деформированного состояния в динамике процесса и оценить степень влияния механических свойств разрезаемых металлов, в частности, предела прочности и предела текучести материала. Отмечена возможность установить влияние скорости резки на энергосиловые параметры процесса, поскольку разработанные модели учитывают скорость деформации. Созданы основания для расширения представлений о процессах, протекающих в металле при разделении на ножницах с различной конфигурацией ножей, и, как следствие, развитию методов расчета силы резки, а также основных показателей качества металлопроката после резки.
Научная новизна. Впервые разработаны трехмерные математические модели процесса разделения круглого профиля на ножницах с различной конфигурацией ножей, позволяющая исследовать поведение металла в ходе разделения, повысить точность теоретических решений, а также степень достоверности рассчета энергосиловых параметров процесса и основных показателей качества, поскольку позволяет максимально полно учесть факторы на них влияющие.
Практическая значимость. Создание трехмерных математических моделей процесса разделения круглых профилей позволит по результатам моделирования разрабатывать рекомендации направленные на совершенствование существующих и разработку новых проектно-конструкторских и технологических решений в отношении оборудования, выполняющего разделительные операции в прокатном и машиностроительном производствах.
Ключевые слова математическая модель, ножницы, круглый профиль, нож, резка.
Полный текст