Воронцов Теория штамповки выдавливанием (1245676), страница 24
Текст из файла (страница 24)
5. Далее вычисляем величину накопленной деформации 169 1. Определяем расчетную высоту очага пластической деформации Ь,. Если в разделах, посвященных конкретным способам выдавливания, эта высота не оговорена (как, например, для выдавливания стаканов пуансонами со сферическим или коническим торцом), то ее следует определять по форму- лам в точке А (в пределах участка з1 эта величина постоянна): если з < з„, используем формулу е,„=1155цп, (4.151) а если з > з (в последнем случае деформация в точке А перестает расти с увеличением рабочего хода з), используем формулу е;А=1,155)и(1+у) . (4.152) 6.
Находим среднюю величину накопленной деформации на линии АД: ел =0, 1 — — ' е,.„. (4.153) 170 Если необходимо вычислить лишь среднюю по всему очагу накопленную' деформацию, то далее можно сразу перейти к выполнению п. 12. 7. Теперь следует решить, какой случай течения металла под торцом пуансона, то есть в области 2, имеет место, так как это определяет вид эпюр накопленных деформаций в этой области и, соответственно, вид расчетных формул п. 9 — 11, последний индекс которых соответствует номерам эпюр. При свободном течении под торцом пуансона (этот термин означает полное отсутствии застойной зоны, и его не следует путать с термином «свободное выдавливание») эпюра гч имеет вид ломаной 1, показанной на рис. 4.16; при течении с ярко выраженной застойной зоной — ломаной 2; при промежуточном случае затрудненного течения металла вблизи торца пуансона — ломаной 3. Исходя из наших исследований образования и величины застойной зоны (раздел 5.2) можно высказать следующие положения: при коэффициенте трения ц1 = 0,5 затрудненное течение будет при Я < 1,2, а при Я > 1,2 будет застойная зона; при промежуточном коэффициенте трения п1 = 0,3 при Я < 1,25 будет затрудненное течение, при Я > 1,25 будет застойная зона; для р1 = 0,1 при Я < 1,35 будет свобод- йос течение, а при Я > 1,35 будет затрудненное течение.
Заметим, что пользователь может корректировать зти положения на основе собственного опыта. 8. Находим координату границы между зонами 2а и 2б: е Ь ггг = 1+и ггг — — — '„. (4.154) Ь, 2ек5" — 1 гп -.-- — Ь,е "; еж, — - и; едд — — 21п(1+ и); ежг = 21п(2ец5" — 1) — 0,5и. (4.155) 1О.
Находим величину накопленной деформации на поверхности контакта с торцом пуансона: еюг —— О; екп — — 0,5и . (4.156) 11, Максимальную накопленную деформацию в точке Б (необходимую, например, для излагаемого в разделе 5.5 прог1нт1ирования разрушения) находим по формуле: еж — — ем + 0,7еж. (4.157) 12. Вычисляем среднюю величину накопленной деформации в области 2: егг = 0,5и(1 + е ") .
(4.158) 13. Находим среднюю величину накопленной деформации во всем очаге пластической деформации: Зег(Я вЂ” 1)+ег(Я +Я+1) Зяг 11сли кривая упрочнения выдавливаемого материала приведена 1нгя относительных деформаций, то вычисляем относительную деформацию е=1 — е ". (4.160) 171 9. Определяем величину накопленной деформации на границе между зонами 2а и 2б: (11~ -1) 11~ (1+ р)1) (4.161) 17.
Если з < з,р, то удельную силу трения вычисляем по формуле й3 чч (й2 1)2 ' (4.162) Если з > зч,, то удельную силу трения вычисляем по формуле (4.163) 18. Находим относительную удельную силу выдавлнва- ння: 1+ 2)гй 0,5+ р, 2(Я~ — 1) ' 4Ь +д, . (4.164) 19. Вычисляем натуральную удельную силу выдавлнва- ння: (4.165) г7, =-о,г7. 4.6.2. Расчет параметров стесненного выдавливании (рис.4.18) 1. В этом случае высота очага пластической деформации равна текущей толщине дна выдавливаемого изделия: Ф оо (4.166) 172 14. По кривой упрочнення нлн еб аппроксимации находим напряжение текучести о,.
15. Если з <з„, то принимаем д, =0 н переходим к п. 18. 16. Находим ход выдавливания, прн котором прекращается рост силы трения образующейся стенки стакана о матрицу: 1 й2 (4.167) и нспомогательнузо величину, равную средней накопленной деформации в области 2: Но по = е,- = 1п —" . (4.168) Н 3. Определяем деформацию по линии АГ: е;А=1,155зупо. 4. Находим радиус границы между зонами 1а и 1в: (4.169) (4.170) 5. Вычисляем накопленную деформацию в точке В: е1в=ем+1,1551пР,. (4.171) 6.
При необходимости (например, для прогнозирования разрушения или исследования распределения прочностных свойств в выдавливаемом изделии), с учетом пояснений в п. 7 метода 4.6.1, находим накопленные деформации: еоз — — 0; еюз =0,5по ' (4.172) е,лз — — 2по, е дз — — 1,5 по . екл = по; ел -по' 173 В том случае, если на части рабочего хода з1 имеет место Р свободное выдавливание, то высота Н = Но — з1 (рис. 4.7). !'.ели стесненное выдавливание имеет место с самого начала / рабочего хода, то Но = Но. 2. Вычисляем величину обжатия заготовки 7.
Вычисляем вспомогательные величины: Ь|=ррпо — е~в ', Ь2=Не;и — р,е;А, )г~гв>в-по,' й2=е л — е>в (4.173) 8. Находим среднюю величину накопленной деформации во всем очаге пластической деформации: е =(Ь!(рг+1)+О,бб7/с~ ((р, +1) — рг1+Ь2(Я+рг)+ +О,бб7ЩЯ+рг) — йрД+пр)/Я (4.174) В том случае, если на части рабочего хода ю1 имеет место свободное выдавливание, а на другой части рабочего хода я2 будет стесненное выдавливание (рис.
2.15). то общая накопленная деформация определяется суммированием накопленной деформации, найденной по методу 4.6.1 для хода з~, и деформации, найденной по методу 4.б.2 для хода я2 . (4.175) е;= ел+ ещ. (А2 — 1) Ь>~(1+рЯ) (4.17Г>) 12. Если з < л,р, то удельную силу трения вычисляем по формуле 11 Я' 1Р (712 1)2 ' (4.177) Если з > я,р, то удельную силу трения вычисляем по формуле 1,1рй > гр гР 1+ (4.! 78) !74 9. По кривой упрочнения или ее аппроксимации находим напряжение текучести ср,. 10.
Если з < я„, то принимаем д„р=О и переходим к и. 13. 11. Находим ход выдавливания, при котором прекращается рост силы трения образующейся стенки стакана о матриЦу: ! 3. Находим относительную удельную силу стесненного выдавливания: д =1,1 2+!пЯ+, Н+ " ' +д„р. (4.179) 1+2рЯ Ро+!з~ 2(11 1) 4Н 14. Вычисляем натуральную удельную силу стесненного выдавливания: д, =а,д. (4.180) 4.7. ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ Ниже приводятся примеры выполнения конкретных расчетов параметров холодного выдавливания. Достаточно большое количество этих примеров обусловлено, во-первых, тем, по ранее научно-обоснованные методы расчета накопленных деформаций и удельных сил выдавливания с учетом упрочнеиия в литературе не излагались.
Во-вторых, при выполнении конкретных расчетов возникает значительное разнообразие вариантов, требующих от расчетчика правильного выбора соогвстствующих расчетных зависимостей. В-третьих, поскольку результаты вычислений сопоставляются с экспериментальш ~ми данными, то они характеризуют точность и надежность разработанных методов расчета. А чем с большим количеством жспериментов согласуются результаты теоретических расчетов, тем выше надежность и достоверность построенной ! сорстической модели. Црннер 4. 7.!. На рис. 4.19 приведены чертежи фосфати!нгианной и омыленной заготовки из отожженной стали 20Х Ло и после вьщавливания (рис.
24а, с. 171 справочника [132)). 1'ребус гся определить, были ли в процессе рабочего хода как свободная, так и стесненная стадии выдавливания, и в случае июложитсльного ответа найти части рабочего хода. соответстлуннцис свободному и стесненному выдавливанию. /'инслие. Переводим натуральные параметры в относи!еш ныс величины (рис.
4.20): Р=73~й=27~1б,2=1,67; !7а На=21/8,1=2,59; Н=318,1=0,37; а=Но — Н=2,22. В соответствии с рекомендациями раздела 3.2 принимаем и=у~=0,1, после чего по формуле (4.145) находим начальную высоту очага пластической деформации 1г=0,634. Так как л -Нс, то делаем вывод,что в начале процесса имело место свободное выдавливание.
Затем согласно разделу 3.1 принимаем 1с„=0,95 и по формуле (4.146) находим значение высоты очага, соответствующее полному ходу а=2,22: Ь =1,22. Так как Ь„>Н, то делаем вывод, что на части рабочего хода имело место стесненное выдавливание. По формуле (4.144) находим рабочий ход свободного выдавливания а~=1,37, после чего находим рабочий ход стесненного выдавливания: зт = я — г~ = 0,85. о 16,2 30 Рис. 4.19. Исходная заготовка н выдавленный нз нее стакан Рае. 4. 20.
Относительные параметры выдавливания Пример 4. 7.2. С учетом компенсации упрочнения температурным зффектом деформации (рис. 25 на с. 172 справочника 11321) определить удельную силу холодного выдавливания фосфатированной и омыленной заготовки из отожженной стали 20Х, показанной на рис. 4.19. Сравнить расчетное значение удельной силы с экспериментальным, соответствующим полному значению опытной силы 400 кН (с. 172 справочника 1132)). 176 ос М! !а ! 000 600 200 477 Решение. Определяем относительный радиус матрицы А=ВЫ=27/16,2=1,67.
Так как выдавлнвание было ква- НОО зистационарным, то удельная сила выдавливания определяется значением, соответствующим ходу начала вьщавливания, для нахождения которого необходимо использовать формулу (4.50). Принимая технологический 0 зазор равным 0,2 мм на дна- 0,2 0,4 0,6 0,8 е метр, нахолим )гоИ=26,8/27= =0,993. Вычисляем Н4й= Рис. 4.21. Кривые упрочвения =2И3,5=1,556. По кривой огожженных стапей 1О, 20, 20Х упрочнення на рис. 4.21 (со- ответствующей рис. 36, с. 63 справочника 11321), находим о,о=300 МПа. Для начального момента вьщавливания в соответствии с рекомендациями раздела 3.2 принимаем !г=!г!=0,05. После этого по формуле (4.50) находим з„=0,174. Далее ведем расчеты по методу 4.6.1.
Находим начальную высоту очага пластической деформации й 0,649. В соответствии с разделом 3.1 принимаем коэффициглгг упрочнения А„=0,95 и находим текущее значение высоты очага пластической деформации Ь,=7!„=0,956. Находим коэффициент обжатия чг=0,559 и вспомогательную величину ~=-0,182. Затем определяем рабочий ход, при котором поле деформаций в области, примыкающей к стенке матрицы, становится стационарным: з„=0,759.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
