Воронцов Теория штамповки выдавливанием (1245676), страница 62
Текст из файла (страница 62)
6.28: 90 — а, 60' — б, 50' — в, 45' — г, 35' — д, 22,5' — е. вами. Во-первых, при выводе расчетных формул учитывалось влияние направления истечения металла из-под галтелн на разрыв скоростей и, соответственно, на величины касательных напряжений на границе между областями 1 и 2. Чем ближе направление скорости истечения к вертикальному, тем меньше будет разрыв скоростей и, соответственно, трение между областями 1 и 2. Поэтому соответствующая аппроксимации скорость истечения, показанная пунктирной стрелкой, будет существенно неадекватна реальной скорости, показанной сплошной стрелкой.
Во-вторых, в выполненном решении учитывалось влияние галтели на рост накопленной деформации и, соответственно, упрочнения материала заготовки. Чем больший объем металла вытесняется при внедрении галтели заданной формы, тем будет больший рост накопленной деформации. Ясно, что показанная пунктиром на рис. 6.30 коническая галтель вытеснит значительно больший объем металла, чем исходная радиусная, поэтому такая аппроксимация неадекватна и в данном отношении. ка гал тел а б в г л е Рмс 6.2!!.
Геометрические параметры экспериментальных пуансонов Правильные варианты аппроксимации, учитывающие оба обстоятельства, показаны на рис. 6.31, где положение конической образующей определено из условия примерного равенства площадей, отсекаемых ею выше и ниже образующей реальной галтели. По такой методике и были определены углы, соответствующие пуансонам б, в, д на рис. 6.28. 434 Рис. б.29. Макрошлифы заготовок из алюминиевого сплава Д16, выдавленных ступенчатым пуансоном при Я=1,25, ге=О,б25, г=1,25 435 Тпблица 6.27. Сопоставление с экспериментальными данными результатов расчйта изменении удельной силы по ходу холодного выдавливании ступенчатым пуансоном алюминиевого сплаваД16 прп 21=1,25, ге=0,625, г=1,25, Н1=Н1=Нз б, МПа % е; Ь МПа Н1 о„ МПа 398 2,4 0,163 0,1 0,1 0,810 276 1,409 389 0,159 0,938 498 1,8 0,938 0,1 0,1 0,971 343 1,426 489 0,514 0,938 0,1 0,971 343 4,096 1406 397 5,389 2142 1343 4,5 1990 7,1 0,1 0,258 0,514 0,473 1,043 1,263 0,3 0,5 1, 009 1393 7,5 0,775 0,899 0,1 0,1 0,969 376 4, 009 1506 0,245 0,794 60' 1990 1,! 1,175 0,3 0,5 1,007 0,272 1,034 397 4,961 1968 1592 1,9 1990 0,4 702 0,881 382 4,095 1562 395 5,015 1983 0,1 0,968 0,348 0,856 0,365 1,016 0,1 50' 0,3 1,113 0,5 1,005 1493 б,б 1990 0,0 0,656 0,870 0,1 0,1 0,968 0,408 0,883 0,418 0,972 384 4,163 1599 392 5,081 1991 45" 1,013 0,3 1,002 0,5 1592 б,б 1990 3,6 0,53 0,841 387 4,401 1704 389 5,306 2065 0,562 0,919 0,565 0,942 0,1 0,967 0,1 35' 0,938 0,3 0,5 1,000 1750 9,6 1990 1,4 0,259 0,775 0,1 0,1 0,963 0,914 0,897 0,914 0,954 385 5,025 1936 390 5,026 1962 22,5' 0,875 0,1 0,1 0,968 436 Рис 6.30.
Неправильная аппрок- Рис. 6.31. Правильная аппроксимация раднусной галтели ко- симеона радиусной гантели конической поверхностью нической поверхностью Так как одной из целей сопоставления с экспериментом являлась проверка возможности теоретического построения диаграммы изменения удельной силы по ходу выдавливания, то для пуансона без галтели (а=90'), имеющего наибольший ход внедрения нижней ступени, были рассчитаны удельные силы для всех четырех характерных точек диаграммы на рис. 6.24. Поскольку экспериментальные диаграммы для пуансонов с гаптелями на этапе внедрения нижней ступени практически совпадали с диаграммой для пуансона без галтели, то для этих пуансонов производилось сопоставление расчетных и опытных данных лишь в точках В и Г (рис.
6.24). Для расчетов удельной силы в точках А и Г использовались экспериментальные значения рабочего хода. Соответствующий точке Б рабочий ход яо определялся по формуле (6.95), а ход, соответствующий точке В, определялся как я = яо + я~, где последний член определялся по выражению (6.98). Следует подчеркнуть, что расчетные формулы являются достаточно устойчивыми, и если, например, при а=90' и я=1,263 выполнить расчеты, приняв п=1ц=0,3, то также получится хорошее соответствие с экспериментом: в этом случае ду=2069 МПа, что отличается от опытного значения на 3,8% .
Пример 6.6.1. Требуется выполнить подробный расчет значений, приведйнных в табл. 6.27 при к=90'и я=0,938 для момента окончания внедрения нижней части пуансона. Реьиение. Так как при а=90' 10=1, то по формуле (6.95) находим я=ля=0,938. В соответствии с рекомендациями раздела 3.2 принимаем р=1ц=0,1. По формуле (6.119) находим 6=-0,501. Берем из табл. 3.2 ну=0,981, после чего по выражению (6.120) находим Ау=0,971. Далее последовательно вычисляем: по формуле (6.125) — у=0,333; по формуле (6.126)— л=-0,966; по формуле (6.127) — я =0,838; так как я>я, то принимаем я4=0 и яз=я~, после чего по формуле (6.129) находим ем=0,166; по формуле (6.130) — ел=0,667; по формуле (6.131) — е,=0,514.
Используя аппроксимацию кривой упрочпсния алюминиевого сплава Д16, приведенную в разделе 3.1, определяем а,=343 МПа. С учетом того, что в данном случае д4=0, по формуле (6.121) вычисляем 9~=3„651, а по формуле (6.124) — у=1,426, после чего находим д =489 МПа.
Сравнивая это значение с 9,=498 МПа, определяем погрешность 8=1,8%. Пример 6.6.2. Требуется выполнить подробный расчбт значений, приведенных в табл. 6.27 при а=90' и з=0,938 для момента начала внедрения верхней части пуансона. Решение. С учетом пояснений к рис. 6.25в будем считать, что зз=О, а з=зс=0,938, в связи с чем результаты, приведенные в примере 6.6.1 до 94, остаются без изменений. Так как зз=О, то с учетом выражения (6.114) 9„,=0. По формуле (6.115) находим Ь1=0,257.
Затем последовательно находим: по формуле (6.117) — 91=3,075; по формуле (6.118) — 94=2,039; по формуле (6.121) — 95=5,689; по формуле (6.122) — 9=4,096. Вычисляем дт=1406 МПа. Сравнивая это значение с 9,=1343 МПа, определяем погрешность 8=4,5%. Пример 6.6.3. Требуется выполнить подробный расчет значений, приведенных в табл. 6.27 прн а=90' и з=1,263. Решение.
Так как при п=90' 1с=1, то по формуле (6.95) находим зо=0,938. С учбтом величины полного хода з=1,263 по рекомендациям раздела 3.2 принимаем )г=0,3 и и~=0,5. Сначала определяем деформацию, накопленную в момент окончания внедрения нижней ступени. Для этого по формуле (6.119) находим Ь=0,516. Берем из табл.
3.2 Ь„=0,981, после чего, подставляя в выражение (6.120) я=за-4),938, находим Ь„=1,000. Далее последовательно вычисляем: по формуле (6.125) — ~у=0,333; по формуле (6.126) — в=0,938; по формуле (6.127) — з~=0,863; так как зо>з~, то принимаем з4=0 и зз=з~, после чего по формуле (6.129) находим ем=0,166; по формуле (6.130) — ел=0,653; по формуле (6.131) — е; — ел=0,505.
Теперь определяем общую деформацию, накопленную в момент окончания выдавливания. По выражению (6.99) находим з~=0,325. Далее последовательно вычисляем: по формуле (6.132) — Ь,=0,676; по формуле (6.133) — ~у1=1,778; по формуле (6.134) — а~=0,482; по формуле (6.135) — з д1=0,388; так как 438 лаз„~, то по формуле (6.136) находим з~= — 0,161 и принимаем з4=з2, после чего по формуле (6.137) находим ел=0,613; по формуле (6.138) — еп=0,390; по формуле (6.139) — е,=1,043. Используя аппроксимацию кривой упрочнения алюминиевого сплава Д16 из раздела 3.1, определяем о;=397 МПа. По формуле (6.115) находим Ь!=0,281, после чего по формуле (6.116) вычисляем Ь|„=0,473. Так как л2 больше правой части выражения (6.112), равной 0,147, то по формуле (6.113) определяем д,р=0,300.
Затем последовательно находим: по формуле (6.117) — у~=3 840; по формуле (6.118) — 94=3,610; по формуле (6.119) — Ь=0,516; по формуле (6.120), в которую подставляется х=1,263 — Ь„=1,009; по формуле (6.121) — 95=7,806; по формуле (6.122) — 9=5,389. Вычисляем д„=2142 МПа. Сравнивая это значение с 9,=1990 МПа, определяем погрешность б — 7 144 Пример 6.6.4.
Требуется вьпюлнить подробный расчбт значений, приведенных в табл. 6.27 при а=45' и ходе я=0,870, соответствующем моменту полного внедрения галтели в выдавливаемый материал. Решение. По выражению (6.97) определяем Ьо=0,375. По формуле (6.96) вычисляем 19=0,875, после чего по выражению (6.95) находим за=0,656. По формуле (6.98) определяем отрезок рабочего хода, необходимый для полного внедрения галтсли в выдавливаемый материал: з~=з2=0,214.
Вычисляем полное значение рабочего хода: з=за+з2=0,870, после чего в соответствии с рекомендациями раздела 3.2 принимаем 14=14~=0,1. Затем сначала определяем деформацию, накопленную в момент окончания внедрения нижней части пуансона. Для этого по формуле (6.119) находим А=0,501. Берем из табл. 3.2 А„=0,981, и, подставляя в выражение (6.120) з=зр=0,656, находим Ь„=0,956. Далее последовательно вычисляем: по формуле (6.125) — ~0,333; по формуле (6.126) — а=0,686; по формуле (6.127) — з~=0,825; так как зо'4„, то по формуле (6.128) вычисляем ъ~= — 0,350 и принимаем юз=зо, после чего по формуле (6.129) находим е;4=0,162; по формуле (6.130)— ец=-0,516; по формуле (6.131) — е,=ее=0,423. Теперь определя- 439 ем общую деформацию, накопленную в момент окончания выдавливания.
Для хода зг=0,214 последовательно вычисляем: по формуле (6.132) — Ь,=0,571; по формуле (6.133)— ц~~=1,778; по формуле (6.134) — а~=0,375; по формуле (6.135)— з,д=0,328; так как зз<ю„~, то по формуле (6.136) находим з~= — 0,267 и принимаем зд=зз, после чего по формуле (6.137) находим ел=0,565; по формуле (б.! 38) — ел=0,316; по формуле (6.139) — е;0,883. Используя аппроксимацию кривой упрочнения алюминиевого сплава Д16 из раздела 3.1, определяем п,=384 МПа. По формуле (6.115) находим А|=0,248 и, сравнивания с Ьс, окончательно принимаем Ь|=0,375, после чего по формуле (6.116) вычисляем Ь| =0,408.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
