КШО Бочаров (1244845), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Для тиксоштамповки и реошталтовки (штамповки металлов в твердожидком состоянии) требуется соблюдение размерной точности, глобулярной микроструктуры, а также волокнистой макроструктуры в наиболее напряженных участках заготовки. С помощью регрессионных моделей для конкретных условий процесса устанавливают характеристики, в наибольшей степени влияющие на качество продукции ОМД. 1.3. Клаоснфнкацнн кузнечно-штамповочнык машин Кузнечно-штамповочные машины относятся к технологическим машинам для формоизмснения под давлением металлов и неметалличсских материалов в холодном, полугорячем и горячем состоянии. Характер изменения скорости рабочего язепа (ползуна), исполнительного механизма в процессе деформирования металла (рабочего хода) служит первым научно обоснованным признаком, установленным проф.
А. И. Зиминым (2! ). Согласно этому признаку современные КШМ в иерархической классификации подразделяют на восемь классов в порядке возрастания максимального значения скорости рабочего звена (рис. !.2). В гидравтических и газовых статах скорость деформирования материала в виде порошка или гранул характеризуется малой (квазисткгической) величиной при повышении давления и равенством нулю при выдержке под давлением. Изменение скорости ползуна гидравлических прессов во время деформирования зависит от типа привода.
Для прессов с насос- Классы кузнечно-штамцовочных машин Гилравлические Кривоши1тные прессы прессы Модо „Импульсные Вибрационнъ~е машины машины ми<10 'и/с эд,„< 300 м/с сл ям< 0,6м/с ю е,„= 0,5.,.1,5 м/с 1д=л 10 'с ел=1...100м/с 1д< ШС 'Рис, 1.2. Классификация кузнечно-штампово 1ных машин: д„а — скорость и время леформирования; д — максимальная скорость лсформирования 1д сд>10 с /д 100ыпс Ротационные машины Винтовые прессы г рд л10с 1д 1д= 10-зс сд гд=л 10 с 1д сд=л 10 '"'с ,"'::: ным приводом при постоянной подаче насоса Ц, и площади цилиндра 5, а =- — сопзь 0н Л Для прессов с насосно-аккумуляторным приводом скорость зависит от разности номинальной силы пресса Г„и деформирующей силы Гх при коэффициенте пропорциональности ср: и„.
= ~РОГ, — Г». Скорость ползуна кривошшшого (мехапического) пресса переменная, зависит от закона движения кривошипно-шатунного механизма: 2вп пп и, .= — Л(! +Хсоьгт)в(па = — Аяпи, 60 30 где и — частота врагцения кривошипного вала, мин '; Я вЂ” радиус кривошипа; а — угол поворота кривошипа, отсчитываемый от нижней мертвой точки: Х вЂ” отношсние радиуса кривошипа к длине шатуна.
Скорость деформирования материала в винтовых прессах и молотах — машинах ударного действия зависит от мпювенного значения кинетической энергии раСючих частей Т;. где Т., — эффективная энергия; А„; — текушее значение работы деформирования; и — масса рабочих частей (для винтового пресса — приведенная масса). Скорость деформирования материала в импульсных машвних характеризуется кратковременностью достижения максимального значения, зависит от формы импульса, генерируемого источником: электромагнитным полем, электрическим разрядом, взрывчатым веществом, сжатой жидкостью.
В вобрациопных машинах механические колебания (вибрации), воздействующие на металл (материал) во время деформирования, характеризуются амплитудой и частотой. Кроме скорости деформирования, важными характеристиками являются диапазон времени доформирования, характер изменения деформируюшей силы, эффективной кинетической энергии, импульса и вибраций, создаваемых КШМ. Приблизительный диапазон ереме«и деформирован«я на импульсных машинах находится в пределах 10"...10 ' с, на молотах— 1О '... 10 ' с, на винтовых прессах -- 10 '... 10' ' с, на кривошипных прессах — 10 '... 5 10 ', на гидравлических прессах — 5 10 '... 5 с, на гидравлических и газовых статах — 10'...10' с и более [20[, [51[„[55[.
Сила, которую могут развить КШМ во время деформирования металла, называется деформирующей. Хара«тавр «змеиеии«дет!шрмируппаей силы зависит от структуры ~лавных рабочих механизмов. Кузнечно-штамповочныс машины с кинематически свободным перемещением исполнительного звена (ползуна), например гидропрессы, могут развивать максимальную деформирующую силу на любом участке перемещения. Величина ее будет пропорциональна силе сопротивления деформированию материала заготовки и не мажет превышать номинального значения, ограниченного критериями прочности.
Кузнечно-штамповочные машины с кинематически ограниченным перемещением исполнительного звена (ползуна), например кривошипные прессы, по условиям прочности могут развивать максимальную деформирующую силу только на коротком участке в конце хода ползуна. ридропрессы и кривошипные прессы относят к машинам с ограниченной прочностными критериями номинальной силой. Машины ударного действия (винтовые прессы и молоты) характеризуются номинальной величиной зффе«иишиой копет«очес«ой э«оргии рабочих частей. Изменение эффективной энергии во время деформирования металла пропорционально квадрату м~ но- венного значения скорости ползуна. Деформирующую силу они создают в процессе деформирования заготовки за счет перехода кинетической энергии в работу деформирования.
Чем меньше де- Таблица 1.1 Эперготппы кузнечно-штампопочпых машин 10 ',~, ' формация заготовки, тем больше сила. Эти машины относят к "::"машинам с ограниченной энергией. Конструкции машин зависят от принципов преобразования :, входной энергии (электрической, тепловой, химической) в энер'гию энергоносителя (сжатого воздуха, пара, сжатой жидкости, ,;: электромагнитного поля), затем в эффективную энергию маши:,-': ны и в работу пластического деформирования материала.
В зависимости от вида эффективной энергии или сочетания видов КШМ подразделяются на введенные А. И. Зиминым знерготипьь использующие кинетическую энергию поступательного, врашательного - ' движения, энергию давления„импульсную энергию и их сочетания (табл. 1.1) (51). Мо)х4алвгичеекая еиетема класеи4нкации КШМ (Ю.А.Бочаров, !974) охватывает наибольшее число технологических и конструктивных признаков по 25 смысловым делителям с девятью свойствами. Зто дает возможность числового кодирования структурного состава конструкций.
Такую систему классификации применяюг для анализа традиционных и структурного синтеза новых КШМ !511. 1.4. Принципиальные схемы и эффективная энергия машин Гидравлические и газовые гтаты (рис. 1.3, а) относятся к машинам квазистатического воздействия на материюц использующим энергию давления жидкости или газа 128 !. Они содержат камеру, в которую загружен обрабатываемый материал и подается жидкость или нейтральный газ (азот„аргон) под давлением в несколько десятков килопаскалей.
Скорость деформирования составляет сотые и десятые доли миллиметров в секунду. Материал подвергается всестороннему гидростатическому сжатию в течение необходимого времени, а затем камера разгружается по определенному закону. Энергия привода А„расходуется на упругую деформацию конструкции камеры А„сжатие жидкости А„и деформирование материала А,,: А„== А„. -~ А л А„,. (1.! ) Гидравлические прессы (рис. 1.3, 6) относят к машинам квази- статического (приблизительно статического) воздействия на материал 128!.
Скорость деформирования составляет 5... 10 10 ' м/с для прессов с насосным приводом и до 0,3 м/с для прессов с насосно-аккумуляторным приводом.,~я деформирования используется энергия давления рабочей жидкости (минерального, синтетического масла или водной эмульсии) сжатой до давления р = =10...32 МПа и, в некоторых конструкциях р == 120... 300 МПа.
11 Рис. 1.3. Принципиальные схемы кузнечно-штамповочных машин; а -- сидре- и шзоствтов; б -- тидропрсссов; и — кривошипиых прессов; г — ' ротвционныл машин, д — винтовых прессов; е — модспов; де — импульсных машин Энергия давления рабочей жидкости расходуется на совершение работы привода: 5 Ав = Ар/т1, = 5, ~ р,(х) тЬ вЂ” Ят ~ р,(х) дх тъ, =- в 0 (1.2) = А,/т1д =!/тт„~ тев(х) тЬ, о ма. Энерг ия электродвигателя мощностью Ф затрачивается на раз- гон маховика с моментом инерции /до синхронной угловой скорости аг„и сообщения ему эффективной кинетической энергии вращательного движения Т „.
Во время деформирования материа- ла используется часть этой энергии, зависящей от скольжения электродвигателя: ~ )У(Г) Ф = Т,/г1. =,//2 Я вЂ” вг',) = Ап/г1л = О = 1/г)„~ Г„(з)гЬ, о (1. 3) где щ, = его(! — е) — угловая скорость, ограниченная скольжением е. Рогпациопные мапгипы (рис. 1.3„е) относят к машинам нажим- ного воздействия на материал; они характеризуются эффективной энергией вращательного движения, аналогично кривошипным прессам 1281. Винтовые прессы (рис. 1.3, д) относятся к машинам ударного воздействия на материал 151 со скоростью 0,3...0,5 (до 1,5) м/с. Энергия привода расходуется лля разгона рабочих масс машины (вращающихся с приведенным осевым моментом инерции У и двигающихся поступательно с массой т) и сообщения им эффективной кинетической энергии вращательного и поступательного (винтового) движения Т„.„которая расходуется на работу деформирования металла А„„энергию упругих деформаций А, и работу преодоления трения А,: А„= 1/г1„Т.„, =~ — вгг+--аг = А, э А +А,.
г 12 2 (1А) Молоты (рис. 1.3, е) игносят к машинам ударного воздействия на металл со скоростью 5...7 м/с (до 20 м/с) эффективной кинетической энергией поступательного движения рабочих масс Т„, которую сообшает им привод: 13 ':;:::: где А, А,, — эффективная работа давления жидкости, работа леформирования материала; г1„, г1,, — КПД привода и процесса де!'-',г формирования; В, — плошадь поршня или плунжера рабочего цилиндра.„ Р, — давление в рабочем цилиндре; з, х„ — перемещение и "":,'рабочий ход поршня или плунжера рабочего цилиндра; Вг, рг— ,:.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
