АНАЛІТИЧНЕ ВИЗНАЧЕННЯ НАПРУЖЕНЬ В КЛЕЙОВОМУ ШАРІ З'ЄДНАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ НАПРЯМНОЇ СИСТЕМИ УСПШ

Abstract

Метою досліджень було створення надійних методів аналітичного розрахунку напружень у клейовому шарі з'єднання напрямна колонка - втулка (обойма) в конструкції універсальної складальної переналагоджуваної штампової оснастки. Встановлено, що товщина клейового шару може бути від декількох десятих долів міліметрів до 0,5-1,2 мм, при цьому епоксидний клей має модуль пружності у 100 раз менше, ніж модуль пружності матеріалів обойми або спрямовуючої колонки. Використовуючи закон Гуку вважаємо, що матеріал клею, який затвердів, однорідний, ізотропний і фізично лінійний. Враховуючи, що маємо симетричне навантаження і рівномірність у клейовій поверхні, отримали напруження у деякій точці поверхні, яка виражається системою рівнянь. Таким чином, формули, які отримали, дозволяють визначити максимальну величину переміщення направляючої колонки УСПШ під дією горизонтального зусилля, а також привести розрахунок на міцність клейової поверхні у будь-якій точці поверхні, розташованій під кутом. Встановлено, якщо для матеріалу клею, який затвердів, виконується умова σ ≤ [σ], то міцність клейового прошарку забезпечена. В іншому випадку необхідно або замінити горизонтальну складову зусилля штампування або збільшити діаметр направляючої колонки і вишину клейового з'єднання.

The aim of the research was to create reliable methods of analytical calculation of stresses in the adhesive layer of the connection of the guide column – sleeve (holder) in the design of the universal assembly reconfiguration stamping equipment. It is established that the thickness of the adhesive layer can be from a few tenths of a millimeter to 0.5-1.2 mm, while the epoxy adhesive has a modulus of elasticity 100 times less than the modulus of elasticity of the materials of the clamp or guide column. Using Hooke's law, we assume that the hardened adhesive material is homogeneous, isotropic, and physically linear. Given that we have a symmetrical load and uniformity in the adhesive surface, we obtained stresses at some point on the surface, which is expressed by a system of equations. Thus, the formulae obtained allow determining the maximum value of the movement of the USPSh guide column under the action of horizontal force, as well as calculating the strength of the adhesive surface in any angled point of the surface. It is established that if the condition σ ≤ [σ] is fulfilled for the hardened adhesive material, then the strength of the adhesive layer is provided. Otherwise, it is necessary to either replace the horizontal component of the stamping force or increase the diameter of the guide column and the height of the adhesive joint.