Воронцов Теория штамповки выдавливанием (1245676), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Далее находим з,р=0,046. Поскольку з>з,р, то по формуле (4.163) вычисляем 9„=0,111. Затем определяем относительную удельную силу выдавливания 9=4,493, после чего находим натуральное значение удельной силы выдавливания алюминиевого сплава АВ: 9„=1316,6 МПа. Таким образом, расхождение с экспериментальным значением 8=5,1;4. Следовательно, хорошая сходимость сохраняется и в этом случае. Припер 4.7.12. При свободном холодном выдавливании без влияния температурного эффекта смазанных образцов из меди М1 получены следующие опытные значения удельной силы выдавливания (з=1): при л=1,8 0„,=1070 МПа, при Я=1,28 ду,=1170 МПа, при Я=1,12 9,,=1500 МПа (табл.
2.4 в работе 11051). Требуется определить расчетные значения удельной силы и сравнить их с экспериментальными. Решение. Поскольку относительные величины остались неизменными, то для решения задачи можно использовать результаты, полученные в примерах 4.7.7, 4.7.9 и 4.7.10.
Так как кривая упрочнения меди М1, приведенная на рис, 4.23 (соответствует рис. 2.19а, с. 59 работы [1051). построена для относительной деформации, то для определения конкретных величин напряжения текучести необходимо перевести полученные 18б МПа 500 400 300 200 100 0,2 0,4 0,6 0,8 е Рис. 4.23.
Кривая упрочнения меди М1 Рис. 4.24. Выдавленный стакан из стали 1О в упомянутых примерах значения накопленных деформаций в относительные по формуле (4.160). В результате получим: при к=1,8 — е=0,390, о; — 310 МПа, дт=310 3,541=1098 МПа, Ь=2,6%; при Я=1,28— е=0,591, о,=340 МПа, 9„=340 3,616=1229 МПа, 6=4,8%; при Я=1,12 е=0,715, о,=360 МПа, от=360 4,029=1450 МПа, 8=3,4%.
Пример 4.7.13. А. М. Дмитриевым и А. Л. Воронцовым были проведены эксперименты по свободному холодному выдавливанию заготовок из стали 10 (рис. 4.24). Заготовки фосфатировали и омыливали. Выдавливание осуществляли пуансоном с плоским торцом диаметром 40 мм в матрице с диаметром 53,3 мм. В процессе выдавливания с малой скоростью, при которой отсутствовала компенсация упрочнения температурным эффектом деформации, установлено, что прн рабочем ходе 40 мм удельная сила выдавливания равна 2500 МПа. Требуется 187 определить соответствующее указанным характеристикам расчетное значение удельной силы выдавливания и сравнить это значение с экспериментальным. Решение.
Определяем относительный радиус матрицы Я=Р/~53,3/40=1,33 и относительный рабочий ход я=40/20=2. Далее ведем расчеты по методу 4.6.1. С учетом рекомендаций раздела 3.2 принимаем у=0,1 и у~=0„1. Находим начальную высоту очага пластической деформации Ь=0,427. В соответствии с табл. 3.2 берем коэффициент упрочнения к =0,993 и находим текущее значение высоты очага пластической деформации Ь =0,839. Далее находим коэффициент обжатия у=1,3 и вычисляем вспомогательную величину л=2,383. Затем определяем рабочий ход, при котором поле деформаций в области, примыкающей к стенке матрицы, становится стационарным: э~=0,538.
Так как з>з, то з~=О. Далее по формуле (4.152) находим е;А=0,962, после чего определяем ел=0,481. Затем вычисляем ел=1,302 и находим среднюю величину накопленной деформации во всЕм очаге е,=1,214. После этого, используя аппроксимацию кривой упрочнения стали 10 из раздела 3.1, находим среднее по очагу пластической деформации напряжение текучести а,=706,4 МПа. Далее находим я.
=0,295. Поскольку з>з„„то по формуле (4.163) вычисляем д, =0,129. Затем определяем относительную удельную силу выдавливания 9=3,599, после чего находим натуральное значение удельной силы выдавливания стали 10: 9„=2542,6 МПа. Таким образом, расхождение с экспериментальным значением 8=1,77~~ Пример 4.7.14. В предположении наличия застойной зоны определить соответствующее указанным в примере 4.7.13 характеристикам расчетное значение удельной силы выдавливания и сравнить это значение с экспериментальным.
Решение. С учЕтом рекомендаций раздела 3.2 принимаем у=0,1 и р~=0,5. Находим начальную высоту очага пластической деформации /г=0,551. Для коэффициента упрочнения А~=0,993 находим текущее значение высоты очага пластической деформации Ь =1,083. Далее находим коэффициент об- 188 жатия !Р=1,3 н вычисляем вспомогательную величину л=1,847. Затем определяем рабочий ход, при котором поле деформаций в области, примыкающей к стенке матрицы, становится стационарным: з„= — 0,694. Так как з>з„, то я!=О. Далее по формуле (4.152) находим е,А=0,962, после чего определяем ел=0,481. Затем вычисляем ел=1,069 и находим среднюю величину накопленной деформации во всем очаге е,=1,035.
После этого, используя аппроксимацию кривой упрочнення стали 10 из раздела 3.1, находим среднее по очагу пластической деформации напряжение текучести !т,=680,1 МПа. Далее находим з,р=0,295. Поскольку з>з„,, то по формуле (4.163) вычисляем д,р=0,129. Затем определяем относительную удельную силу выдавливания о=3,878, после чего находим натуральное значение удельной силы выдавливания стали 10: 9„=2637,2 МПа.
Расхождение с экспериментальным значением 8=5,2;4. Таким образом, хорошее соответствие опытным данных сохраняется и при расчете в предположении наличия застойной зоны. Пример 4. 7.15. При свободном холодном выдавливании алюминиевого сплава АВ нами получены образцы с деформированной координатной сеткой, показанные на рис. 4.25. Выдавливание осуществлялось пуансоном с плоским торцом диаметром 20 мм в матрице без компенсирующей конусностн с диаметром полости 30 мм (и=1,5). Образцы смазывались животным жиром. Исследования проводились на разных заготовках, вырезанных нз одного прутка, поскольку при поэтапном исследовании деформированного состояния одной н той же заготовки существенно искажаются условия контактного трения, вследствие необходимости извлечения заготовки из матрицы в конце каждого этапа для фотографирования.
Критерием сопоставимости результатов, полученных на разных заготовках, являлось совпадение соответствующих координат узлов координатной сетки в стенках выдавленных на разных папах стаканов, а также совпадение диаграмм изменения силы по ходу выдавливания. Типовая дна рамма имела вид, показанный на рнс. 4.5. Указанные в табл. 4.5 значения коэффи- !89 я=0,5 Рис 435. Изменение координатных сеток по ходу холодного вы- давливания образцов из алюминиевого сплава АВ Рис. 4.36.
Изменение координатной сетки при холодном выдавливании образца из стали 10 (я=2,0) 190 пиентов трения для соответствующих величин рабочего хода определены по методу раздела 2.4. Требуется рассчитать изменение удельной силы по относительному ходу выдавливания упомянутых образцов и сравнить полученные значения с экспериментальными. Таблица 4.Х. Результаты расчета изменения удельной силы во ходу холодного выдавливания алюминиевого сплава АВ и их сравнение с экснернмевтальнымн данными Решение.
Все расчеты ведем по методу 4.6.1. Сначала определим параметры для относительной величины рабочего хода, при которой начинается выдавливание. Соответствующук) величину з„=-0,073 берем из табл. 4.3. Находим начальпук) высоту очага пластической деформации А=0,547. С ученом того, что согласно табл.
3.2 коэффициент упрочнения я, 0,956, находим текущее значение высоты очага пластической деформации Ь,=Ь =0,682. Далее находим коэффициент п(пкатия у=0,8 и вычисляем вспомогательную величину и 0,(07. Затем определяем рабочий ход, при котором поле л~ формаций в области, примыкающей к стенке матрицы, стапппится стационарным: я~=0,501. Так как х = з„< зм, то ш,)числяем я~= — 0,606. Далее по формуле (4.151) находим ~,з 0,099, после чего определяем ел=0,093. Затем вычисляем <,, 0,102 и находим среднюю величину накопленной деформации во всем очаге е,=0,123. После этого по аппроксимации ( ),К) находим среднее по очагу пластической деформации напряжение текучести о;=201 МПа. Так как рассчитывается тцспьпая сила начала выдавливания, то принимаем д,=О.
За- 191 по очагу пластической деформации напряжение текучести а,=265,3 МПа. Далее находим зч,=0,604. Поскольку з>з,р, то по формуле (4.163) вычисляем д,; — 0,143. Затем определяем относительную удельную силу выдавливания ~3,531, после чего находим натуральное значение удельной силы выдавливания 9„=936,6 МПа. Сравнивая это значение с экспериментальным значением д,=955 МПа, находим расхождение 6=2,0'Ъ. Основные результаты этих и других вычислений приведены в табл. 4.5, из которой видно, что при значительном ходе вьщавливания высота очага пластической деформации Ь„менялась мало. Так как прн выводе расчетных формул метода 4,6,1 высота Ь, считалась независящей от времени, то прн выполнении сопоставительных расчетов, показывающих измснсние распределения накопленных деформаций для нескольких значений рабочего хода, более корректно использован ь для всех этих значений одну и ту же среднюю величину высоты.
При изменении по ходу коэффициентов трения и и 10, приводящем к соответствующему изменению начальной высоты Ь (см. формулу (4.145)), среднюю величину Ь, можно определить как среднее арифметическое значение высот Ь„, найденных для исследуемых значений рабочего хода Бели жа коэффициенты трения и, соответственно, начальная высота Ь но ходу не изменялись, то, не вычисляя отдельных высот Ьп можно более точно определить среднее значение Ь„подставив максимальное значение рабочего хода в формулу Ь, = Ь(1+ Ь„(1+ (0,2е ' + 0,16е м — 0,36)/з1), (4.181) 1юлученную как среднее интегральное значение высоты, определяемой формулой (4.146), по ходу з.
В том случае, если в процессе вьщавливания вследствие исто1цспия смазочного слоя меняется характер распределения деформаций под торцом пуансона, для определения деформации и точке О (рис. 4.16) необходимо применять суммирование накопленных деформаций, разбивая процесс выдавливании ца ряд характерных этапов, с использованием соответст- 193 тем определяем относительную удельную силу выдавливания 9=3,213, после чего находим натуральное значение удельной силы выдавливания упрочняющегося алюминиевого сплава АВ: 9 =645,9 МПа.
Сравнивая это значение с экспериментальным значением 9,=649 МПа, находим расхождение 8=0,5',4 Теперь, для примера, определим параметры, соотвегствующие относительному рабочему ходу з=0,5. Так как коэффициенты трения не изменились, то, подставляя 6=0,547 в формулу (4.146), находим текущее значение высоты очага пластической деформации Ь =0,972. Далее вычисляем вспомогательную величину п=0,514.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
