Анализ остаточных напряжений в проволоке после волочения в монолитной волоке

В статье представлена компьютерная модель процесса волочения проволоки, которая позволяет рассчитывать методом конечных элементов напряженнодеформированное состояние проволоки в процессе волочения и после его завершения. Верификация разработанной компьютерной модели показала высокую сходимость полученных результатов с аналогичными расчетами, выполненными другими исследователями. В ходе анализа определены технологические параметры волочения, влияние которых на остаточные напряжения в проволоке планируется исследовать в последующих работах. В настоящей работе проведен анализ влияния рабочего полуугла волоки на осевые, радиальные и тангенциальные составляющие остаточных напряжений. Приведено распределение остаточных напряжений по сечению проволоки. Установлено, что уменьшение полуугла волоки с 8 до 4° приводит к снижению осевых напряжений на поверхности проволоки с 750 до 430 МПа, а тангенциальных напряжений – с 400 до 320 МПа. Поскольку качество проволоки в основном определяется величиной и знаком остаточных напряжений на поверхности проволоки, то снижение поверхностных растягивающих напряжений за счет уменьшения полуугла волоки положительно скажется на эксплуатационных свойствах проволоки. Неоднозначность влияния технологических параметров волочения и тем более их взаимное воздействие на знак и величину остаточных напряжений требуют проведения большого количества числовых экспериментов. Наличие специализированных программ для компьютерного моделирования и высокая степень достоверности получаемых результатов открывают возможности не только для расчета отдельных вариантов режимов волочения, но и для проведения комплексных исследований с перспективой получения зависимостей и моделей для прогнозирования остаточных напряжений после волочения проволоки.