Воронцов Теория штамповки выдавливанием (1245676), страница 46
Текст из файла (страница 46)
(5.63) радиус вертикального участка граничного волокна (рис. 5.8г) определяется подстановкой выражения (4.77) в формулу (5.57) с учетом равенства (4.62): (5.64) Экспериментальная проверка полученных формул предсгавлена в табл. 5.7. Для вычисления указанных в таблице характеристик последовательно использовались формулы (5.64), (4.145)-(4.147), (4.1491, (5.62). В соответствии с рекомендациями раздела 3.2 для расчетов по формуле (4.146) при Я=1,1 и 1,2 с учетом малой величины рабочего хода принято 315 Таблица 5. 7. Сопоставление е экеиервмеитальиыми данными результатов расчета характеристик волокнистой структуры выдавленной стенки стакана 1~» д» ,» 8,% 8,% эксперимент о,п 1,О8З 1,О8 О,З 1,15 О,б о,зоб о,пз 0,649 0,65 0,911 0,90 0,1 с.
5.22 1,ю 0 78 0,533 1,г 1,20 0,28 1,!43 ис. 5.22 0,952 0,678 1,292 1,30 0,6 Нб 1,235 1,20 2,8 1,45 1,00 0,742 1,336 1,30 1,247 1,25 0,2 1 010 1,50 ис. 5.22 1,27 01 1,зо 0,865 1,420 1,40 1,501 1,50 1,4 132, с. 164, ис. 18 1,269 1,!го 1,60 0,982 1,286 1,223 О,! !!б 1,70 ! зо! 1,735 1,70 2,0 1,35 2,1 1,508 ис. 5.22 1,323 5.5. РАЗРУШЕНИЕ В разделе 4.5 было установлено, что в отдельных зонах очага пластической деформации величины накопленной деформации непрерывно возрастают с увеличением рабочего хода пуансона. При определенной величине рабочего хода исчерпывается ресурс пластичности выдавливаемого материала, что приводит к появлению трещин в получаемом изделии.
Поэтому для получения высококачественных изделий необходимо определить параметры, требующиеся для расчета предельного формоизменения заготовки при выдавливании по существующим теориям разрушения. Такими параметрами, согласно работе [93], являются величины накопленной деформации е;, гидростатического давления и и, в случае ярко выраженной зависимости свойств материала от скорости де- 316 11=р1=0,05 и использовано указанное в табл.
5.7 окончательное значение рабочего хода. В остальных случаях окончательный рабочий ход был больше 1. Поэтому для расчетов по формуле (4.14б) в этих случаях использовано промежуточное значение рабочего хода 8=1 и, соответственно, 11=111=0,1. Поскольку в шести строках таблицы использованы данные по выдавливанию алюминиевых сплавов, то в соответствии с табл. 3.2 для всех расчетов принят коэффициент упрочнения /с =0,95б. формации, интенсивности скоростей деформации ~, в опасной точке очага пластической деформации. При выдавливании наиболее опасными точками являются точки А и Б, расположенные на верхней границе очага пластической деформации (рис.
4.1б), поскольку величина гидро- статического давления в них мала, а накопленные деформации велики по сравнению с другими точками очага В принципе нами полностью определены как напряженное, так и деформированное состояния в любой точке очага пластической деформ;щии. Однако рекомендуемое в работе (931 интегральное суммирование приращений степени использования запаса пластичности, иначе называемое суммированием повреждений, для такого сложного процесса как выдавливание полых изделий приводит к значительным практическим трудностям.
Это связано с тем, что при вьщавливании, в отличие, например, ат значительно более простого процесса высадки, имеются две области с различным напряженным состоянием и шесть зон с различным деформированным состоянием (см. разделы 4.1 и 4.5). А поскольку материальная частица, попадающая в процессе выдавливания в опасную точку Б (рис. 4.16), последовательно проходит целый ряд зон и областей, то для определения искомых параметров необходимо сначала определять участки пути, проходимые этой частицей в различных зонах, в соответствующие этим путям участки рабочего хода. После этого по формулам, которые для разных зон будут различными, нужно определять требуемые величины.
Такой способ прогнозирования разрушения крайне трудоемок и требует употребления численных методов с применением ЭВМ, что затрудняет его использование заводскими технологами. Поэтому нами для прогнозирования разрушения использован более простой подход, включающий осреднение величины относительного гидростатического давления на траектории движения материальных частиц в упомянутые опасные точки А и Б. Это тем более оправдано, что при построении диаграмм пластичности, приведенных в фундаментальной ра- 317 боте [931, также производилось осреднение относительного гидростатического давления по всему очагу деформации (см.
с. 48 упомянутой работы). Величины среднего относительного гидростатнческого давления для данных частиц можно определить по формулам: пл = -0,1 83 — 0,55 — 0,275 Ь, (5.65) А ' ' 1+ Я ' й2 ав=ол — 0,551пй . (5.66) Эти формулы получены из следующих соображений. Для точки А„имеющей радиальную координату р = Я, в нижней точке очага пластической деформации при з =- — Ь по формуле (4.24) с учетом равенства (4.38) находим гидростатнческое давление сг = — 0,366 — 1,1 — 0,55, Ь . 1+уй Я вЂ” 1 На выходе из очага пластической деформации можно считать, что происходит полная разгрузка выдавливаемого материала, то есть гидростатнческое давление станет равным нулю.
Среднее арифметическое между этими двумя значениями и определяется выражением (5.65). Аналогично, для точки Б, имеющей радиальную координату р = 1, в нижней точке очага пластической деформации при з = — Ь по формуле (4.24) с учетом равенства (4.38) находим гидростатическое давление о =-0,366 — 1,1 — — 0,55, Ь вЂ” 1,11пЯ. ,и~ 1+ 2рЯ 1+ий Я вЂ” 1 На выходе из очага пластической деформации также можно считать, что происходит полная разгрузка выдавливаемого материала, то есть гндростатическое давление станет равным нулю. Среднее арифметическое между этими двумя значениями и определяется выражением (5.66).
318 Прогнозирование разрушения осуществляется в следующей последовательности. 1. Для свободного выдавливания по формуле (4.145) находится высота очага пластической деформации Ь. Для стеснйнного выдавливания используется конечное значение й = Н. 2. По формулам (5.65), (5.66) находятся величины среднего относительного гидростатического давления в опасных точках А и Б. 3. Для найденных значений по диаграмме пластичности выдавливаемого материала «ер — и», соответствующей температуре, при которой осуществляется штамповка, определяем величины деформаций разрушения ерА и ерв. Если диаграммы пластичности построены для определенных скоростей деформации, то последние можно вычислить по формуле (4.29).
При использовании диаграмм пластичности, приведенных в работе [931 и построенных в эквивалентных координатах «Лр — о/Т», делаем перевод их значений в принятые нами по формулам: е =0,577Л, о'=0,577 — . (5.67) ,Т/ Перестроенная таким образом диаграмма пластичности стали 20, взятая с рнс. 14, с.48 книги [931, показана на рис. 5.26.
4. Далее по соответствующему методу 4.6.1 или 4.6.2 находим рабочий ход пуансона зр (ход разрушения), при котором величина накопленной деформации в какой-либо опасной точке станет равна критической. При свободном выдавливании для определения накопленных деформаций расчйтную высоту очага рекомендуется вычислять по формуле (4.181).
Найденная величина хода разрушения определяет предельное формоизменение (глубину выдавливаемой полости) за один переход. При необходимости получения большего формоизменения надо после вьщавливания полости допустимой глубины производить термическую обработку (для углеродистых сталей — отжиг), восстанавливающую пластичность штампуемого материала, и лишь затем осуществлять окончательное 319 выдавливание.
Более эффективно определять рабочий ход разрушения с помощью приводимой ниже программы на языке «Бэйсик». Расшифровка входищих в программу обозначений К М М1 К Н Н1 У 1Ч БА ББ Н1 зр Я Ф„Ь Ь„ и ох оа Ье юр 0 ПЧР1ЗТ "№= ";1 1 ПЧР(ЗТ ~~К 2 П~ПЧЗТ '"М= ";М 3 П~ПЧЗТ "М1=";М1 4 1%ЧЗТ "Еу=";К 5 Х=К"2-1 б Ъ"=1/Х 7 Н=БС/К(0.5*Х*(0.5+М1)/(1+2*МеК)) 8 БА=-0 183-0.55*М*К/(1+МеК)-0.275еУ*(1+2*М«К)*Н 9 БВ=БА-0,55*ЬОО(К) 10 РКРТ (ЗЯБКО "БА=4Ж////// ББ=4//.Ф//";БА,БВ 11 ПЯ%Т "ерА";ЕРА 12 ПЧР1ЗТ "ерБ";ЕРВ 13 РКРТ " " 14 01М У(15000) 15 РОК 1=1 ТО 15000 16 Б=0.001*1 17 Н1=Н*(1+К*(1+(0.2*ЕХР(-Б)+0,16*ЕХР(-5 е 8)-0.36)/Б)) 18 Х=Б/Н1 19 БС=Н1*ХЧ.ОО(1+У) 20 Б1=БС 21 1Р Б<БС ТНЕУ Б1=Б 22 ЕА=1.155*уеБ1/Н1 23 1Р ЕРА-ПА<А) ТНЕ1ч" 38 24 1Р 1=1 ТНЕУ 30 25 1Р 1=2 ТНЕУ 27 26 1Р 1=3 ТНЕУ 33 320 27 72=-Н1/(1+Х) 28 ЕК=2Ч.ОО(-Н1/Е2) 29 ООТО 35 30 Е2=Н1«ЕХР(-Х) 31 ЕК=Х 32 ООТО 35 33 Е2=Н1/(2*ЕХР(0.5ЧЧ)-1) 34 ЕК=ЬОО(2*Н1 "2/(У2*(Х2-Н1))) 35 ЕВ=ЕА+0.7*ЕК 36 1Р ЕРВ-ЕВ<=0 ТНЕХ 40 37 ХЕХТ Х 38 РК1ХТ "трещина А" 39 бОТО 41 40 РК(ХТ "трещина Б" 41 РИХТ 1181ХО "яр=№№.№№№";Б 42 РКРТ (/%ХО 'Ъ = №.№№№";Н 43 РК(ХТ 1/Б1ХО "Ье= №.№№№";Н1 44 РК1ХТ 1)Б1ХО "У = №.№№№";У 45 РКРТ УБ1ХО "и = №.№№№";Х 46 РИХТ УЯХО "аст=№.№№№";БС 47 РКХХТ 1/Б1ХО "еА= №.№№№";ЕА 48 РКРТ 1/ЯХО "еК= №.№№№";ЕК 49 РИХТ 11Б1ХО "еБ= №.№№№";ЕВ 50 ЕХ0 Комментарии к л/юхиме.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
