330 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Technological Equipment, Machining
Attachments and Instruments
____________________________________________________________________
330
УДК 621.7.044
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОФИЛИРОВАНИЯ ОБОДЬЕВ КОЛЕС
Э.П. ГРИБКОВ
1
, канд. техн. наук, доцент
Е.Ю. ГАВРИЛЬЧЕНКО
2
, начальник бюро
Д.В. МЕРЕЖКО
2
, конструктор
(
1
ДГМА, г. Краматорск, Украина,
2
ПАО НКМЗ, г. Краматорск, Украина)
Грибков Э.П.
– 84313, Украина, Донецкая обл., г. Краматорск, ул. Шкадинова, 72,
Донбасская государственная машиностроительная академия,
e-mail:
amm@dgma.donetsk.uaРассмотрена математическая модель процесса профилирования ободьев колес,
которая основана на разбиении очага деформации на множество элементарных объемов с
последующим анализом упруго-пластического изгиба каждого сечения. На основе
проведенных расчетов установлено качественное и количественное влияние толщины
металла, радиуса обода и высоты профиля на энергосиловые параметры процесса. Для
определения правомерности принятых допущений и точности расчета энергосиловых
параметров была разработана конечно-элементная модель. В результате анализа полученных
решений выявлены уровни деформаций и напряжений, а также характер нарастания
нагрузок. Погрешность расчета силы профилирования не превысила 6,7%.
Ключевые слова:
профилирование, обод, колесо, математическая модель, упруго-
пластическая деформация, ротационная обкатка
Введение
Основным направлением производства ободьев колес автотранспортных средств из
листового металла является технология профилирования, позволяющая изменять форму
сварной пустотелой обечайки, придав ей геометрию и размеры готового изделия – автомо-
бильного колеса. Данная технология осуществляется на профилировочных машинах. ПАО
«Новокраматорский машиностроительный завод» была выполнена реконструкция такой ма-
шины, а именно – ИБО-130 ПАО «КрКЗ». Основная цель улучшения характеристик данной
машины заключалась в повышении точности позиционирования рабочих роликов на основе
единой АСУ, эффективная работа которой невозможна без точного математического аппара-
та, описывающего протекание технологического процесса.
Наиболее точным из методов исследования процессов является метод конечных эле-
ментов, который был рассмотрен в работах [1-5] применительно к гибке профилей. Наряду с
этим, целый ряд вопросов, связанных с повышением эффективности промышленных условий
реализации исследуемого процесса является неизученным или изученным недостаточно пол-
но. Весьма немаловажным, помимо расчета энергосиловых параметров и проектирования
собственно технологии [6], является дальнейшее совершенствование механического обору-
дования для профилирования ободьев колес.
Цель работы заключается в установлении степени влияния конструктивных парамет-
ров оборудования и характеристик заготовки на энергосиловые параметры профилирования