Воронцов Теория штамповки выдавливанием (1245676), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Затем определяем рабочий ход, при котором поле деформаций в области, примыкающей к стенке матрицы, становится стационарным: и =0,714. Так как з<з„, то вычисляем г~= — 0,353. Далее по формуле (4.151) находим е;л=0,475, после чего определяем ел=0,324. Затем вычисляем ел=0,411 и находим среднюю величину накопленной деформации во всем очаге е;=0,469. После этого находим среднее по очагу пластической деформации напряжение текучести о,=247,1 МПа. Далее находим зч,=0,646. Поскольку з<з,р, то по формуле (4.162) вычисляем 9 р0,059. Затем определяем относительную удельную силу выдавливания 9=3,353, после чего находим от=828,3 МПа. Сравнивая это значение с экспериментальным значением д„, = 780 МПа,находим расхождение 8=5,8;4. Далее определим параметры, соответствующие относительному рабочему ходу з=1. Находим начальную высоту очага пластической деформации 6=0,537 и текущее значение высоты очага пластической деформации Ь =1,010.
Вычисляем вспомогательную величину л=Ф,990 и определяем рабочий ход, при котором поле деформаций в области, примыкающей к стенке матрицы, становится стационарным: з„=0,742. Так как з>з, то я~=О. Далее по формуле (4.152) находим е;д=0,679, после чего определяем ел=0,339. Затем вычисляем ел=0,679 и находим среднюю величину накопленной деформации во всем очаге е,=0,666. После этого находим среднее 192 вукмцих формул п.10 метода 4.6.1 для определения накопленных деформаций на каждом этапе.
Например, если на этапе рабочего хода з~ было затруднйнное течение металла вблизи торца пуансона, а на этапе зз образовалась застойная зона, то это означает, что окончательная накопленная деформация в точке О (рис. 4.16) определяется значением е;оз при ходе з~, так как при дальнейшем ходе деформация в этой точке перестает увеличиваться. Если же на этапе з~ было свободное течение металла вблизи торца пуансона, а на этапе зз возникло затрудненное течение, то это означает, что окончательная накопленная деформация в точке О определяется по формуле ео —— ею,(п,)+ежи(п ) = — '+ 0,5 — ~. (4.182) е е Для всех остальных характеристик расчет осуществляется по первоначальному варианту без разбиения хода на этапы.
Пример 4.7. 16. Для указанных в примере 4.7.15 образцов из алюминиевого сплава АВ (Я=1,5) при значениях относительного рабочего хода ~0,5; 1,0; 1,5 построить эпюры распределения накопленных деформаций в характерных направлениях и сопоставить их с полученными по методу раздела 2.4 экспериментальными эпюрами. Построить такие же эпюры и для относительного рабочего хода з=2,0 и сопоставить их с экспериментальными эпюрамн, полученными нами для свободного холодного выдавливания стакана из фосфатированной стали 10 пуансоном диаметром 40 мм в матрице с диаметром полости 60 мм (Я=1,5) при рабочем ходе 40 мм (рис. 4.26).
Решение. Согласно примеру 4.7.15 коэффициент обжатня ~0,8. Среднее значение высоты очага для всех величин рабочего хода можно принять равным Ь,=1 в соответствии с табл. 4.5, а также тем, что и для стали 10 при средней величине рабочего хода ~1 и п=1г~=0,1 — Ь =1,028. В соответствии с упомянутой таблицей, а также и. 7 метода 4.6.1, при ~0,5; 1,0 — вблизи торца пуансона будет затрудненное течение, а при з=1,5; 2,0 — образуется застойная зона (это подтверждают и фотографии искажднных координатных сеток, приведенные 194 па рис. 4.25, 4.26). Таким образом, для определения деформированного состояния под торцом пуансона используем формулы и. 8-10 с индексом «3» и учитываем, что при з>1,0 деформация под торцом пуансона е;о перестанет увеличиваться.
Результаты расчбтов представлены в табл. 4.6, а их графическое сравнение с опытными данными — на рис. 4.27, 4.28. Тпблида 4.6. Результаты расчета распределения накопленных деформаций в характерных сечениях стаканов, полученных ири свободном выдавливании в матрице с й=1,5 0,46 Рис. 4.27. Распределение накопленных деформаций прн затрудненном течении вблизи торца пуансона (Я=1,5): — — расчет; — - - - — эксперимент (значения а скобках) 195 станки стакана, деформации непрерывно накапливаются, что при определенной величине рабочего хода пуансона приводит к исчерпанию ресурса пластичности и появлению трещин (раздел 5.5). На рис. 4.28 видно, что после образования завтойной зоны рост деформации в точках, расположенных на оси симметрии вблизи торца пуансона, прекращается, а неравномерность деформации, характеризующаяся ярко выраженным пиком эпюры, возрастает.
Сравнение эпюр накопленных деформаций (рис. 4.28), полученных прн выдавливании стакана нз сплава АВ с наружным диаметром 30 мм (слева) и стакана из стали 10 с наружным диаметром бО мм (справа), показывает, что они хороню согласуются друг с другом, прич6м последние являются как бы продолжением первых при увеличении рабочего хода от 1,5 до 2,0. Это подтверждает независимость расчетных и аиспериментальных результатов от масштабного фактора. Сравнение результатов расч6та распределения накопленных деформаций с экспериментальными данными показывает их достаточно хорошую качественную и количественную еколимость. Некоторое превьппение расчетных результатов Ивд жспериментальными, особенно в зонах с наибольшей несзвциопарностью деформации, обусловлено тем, что экспериментально-аналитический метод координатных сеток не учитывает немонотонность деформнрования, всегда давая в этом яяучас заниженные результаты (1171.
11ример 4.7.17. В работе 1981 для свободного выдавлиИвпия стакана из латуни с застойной зоной методом коордиИвтпых сеток получено распределение накопленных деформаций па оси симметрии и в поперечном сечении стенки стакаИв, '! 'ам же получено распределение накопленных деформаций Иа оси симметрии и для свободного выдавливания стакана из дюра(иоминия с затрудненным течением. Требуется рассчиувп, соответствующие накопленные деформации и сопоста- ВИТЬ полученные результаты с опытными значениями, учитыИвя, чго в обоих случаях Я=1,4, а з=0,5.
Решение. Все расч6ты вед6м по методу 4.б.1. Для пер- 197 ного случая в соответствии с рекомендациями раздела 3.2 принимаем р=Ф,! и 11~=0,5. Находим начальную высоту очага пластической деформации 6=0,612. В соответствии с разделом 3.1 берем коэффициент упрочнения 7г„=0,95 и определяем текущее значение высоты очага пластической деформации Ь„=1,085. Далее находим коэффициент обжатия ~1,042 и вычисляем вспомогательную величину л=0,4б1. Затем определяем рабочий ход, при котором поле деформаций в области, примыкающей к стенке матрицы, становится стационарным: к„= — 0,744. Так как гааз,,, то вычисляем г~= — 0,444.
Далее по формуле (4.151) находим е;А=0,554. Затем по формулам с индексом «2» п. 8-10 вычисляем г2= — 0,743, ел<=0,758, е~>=О. После этого определяем е,в=1,085. Сравнение с опытными данными представлено на рис. 4.29, слева. 0,55 (0,50) Рис. 4.29. Распределение накопленных деформаций прн наличии застойной зоны (слева) н прн затрудненном течении (справа): — — расчви — - — — — эксперимент (зваченвя в скобках) Для второго случая в соответствии с рекомендациями раздела 3.2 принимаем !1=-0,1 и рай=0,5. Находим начальную 198 высоту очага пластической деформации Ь=0,612. В соответствии с разделом 3.1 берем коэффициент упрочнення Ь„=0,95 и находим текущее значение высоты очага пластической де<~юрмацни Ьу=1,085. Далее вычисляем вспомогательную величину л=0,461.Затем поформулам с индексом «3» п.
8-10 вычисляем з2= — 0,715, ек=0,605, ею=0,230. Сравнение с оп ытнымн данными представлено на рис. 4.29, справа. В обоих случаях видны достаточно хорошие качественная и количественная сходимости. Пример 4.7.1В. Для заданных на рнс. 4.10 параметров стесненного выдавливания Я=1,4 и Но=1,33 определить средп~ою величину накопленной деформация при значениях рабочего хода е=0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 0,88 и сравнить полученные результаты с экспериментальными. Реыение. Для примера выполним расчет по методу 4.6.2 при л=0,2. Последовательно находим: И=1,13, ~у=1,042, ло 0,163, е~А=0,196, р,.=1,072, ем=0,276, Ь~= — 0,101, Ь2=0,176, М~ 0,113, /с2= — 0,080, е,(),197.
Остальные результаты приведены в табл. 4.7. Таблица 4.7. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов определения средней иакоплеинов деформации арв стесийином выдавливании стакана с Я=1,4 и Нз=1,33 Пример 4.7.19. Нами было выполнено холодное выдав)(Иввпис смазанной животным жиром заготовки из алюминие(вн'о сплава АВ с начальной высотой и диаметром, равными 30 мм. Выдавливание осуществлялось пуансоном диаметром 1$ мм и матрице с диаметром рабочей полости 30 мм. Получен)шя толщина дна изделия равнялась толщине его стенки, то в(г(ъ 7,5 мм (рис.
4.30). С учетом отсутствия компенсации уп- 199 рочнения температурным эффектом деформации требуется определить удельную силу в момент окончания выдавливания и сравнить расчбтную величину с экспериментальным значением 1100 МПа. Решение. Определяем относительные радиус матрицы Я=В/0=30/15=2, начальную высоту заготовки Нд=30/7,5=4 и конечную толщину дна изделия Н'=7,5/7,5=1. Находим полный рабочий ход и=На-Н=З.
В соответствии с рекомендациями раздела 3.2 принимаем п=0,3 и у~=6,5 (наличне застойной зоны подтверждает и макропщиф стакана на рис. 4.30). По формуле (4.145) находим начальную высоту очага пластической деформации /г=0,826. Так как Не>Ь, Р~43й Выдавленный то делаем вывод, что сначала имело место свободное выдавливание. В соответствии с табл. 3.2 берйм коэффициент упрочнения й„=41,956 и по формуле (4.146) для полного рабочего хода ~3 находим значение высоты очага пластической деформации Ь„=1,607. Так как Ь >Н, то делаем вывод, что на части рабочего хода имело место стеснйнное выдавливание.
По формуле (4.144) находим величину рабочего хода, на котором было свободное выдавливание: я~=2,393. Далее вычисляем величину рабочего хода, на котором было стеснйнное выдавливание: зз = з — з~ = 3 — 2,393 = =0,607. Затем находим общий для обоих случаев коэффициент обжатня цгМ,ЗЗЗ. Теперь по методу 4.6.1 находим среднюю деформацию, накопленную на стадии свободного выдавливания. Вычисляем вспомогательную величину л=1,489.
Определяем рабочий ход, при котором поле деформаций в области, примыкающей к стенке матрицы, становится стационарным: з =1,387. Так как з!>зс,, то г!=О. Далее по формуле (4.152) находим е,д=0,332, после чего определяем ел=0,166. Затем вычисляем оп=0,913 и находим среднюю величину накопленной на стадии свободного выдавливания деформации ел=0,657. Затем по методу 4.6.2 находим средшою деформацию, накопленную на стадии стесненного выдавливания. Для этого вычисляем толщину дна заготовки в момент начала данной стадии: Нв'=На — з!=1,607.
Далее последовательно находим: !!!!'-0,474, е;А=0,183, р,=1,199, ев=0,393, 6!=0,176, 6|=0,566, /~~ ' 0,082, )гг= — 0,210, е;и=0,344. По формуле (4.175) находим суммарное значение накопленной деформации е,=1,001, после чего по аппроксимации (3.8) находим напряжение текучести о,=289 МПа. Далее по формуле (4.176) находим з,р=1,406. Поскольку з>з,р, то по формуле (4.178) вычисляем д,р=0,413. Затем принимаем 1ь~-0„3 и по формуле (4.179) определяем относительную удельную силу стесненного выдавливания ~3,998, после чего находим искомое значение удельной силы холодного выдавливания: дую=1155 МПа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
