Воронцов Теория штамповки выдавливанием (1245676), страница 74
Текст из файла (страница 74)
При необходимости текущее положение границы 525 12. Вычисляем среднюю величину накопленной деформации по линии БД (рис. 8.6): между зонами 2а и 26 (рис. 8.6) может быть найдено по формуле: г2=Ь,Е (8.90) стационарный радиус границы, определяющий в выдавленной части стержня размеры осевой зоны стационарных деформа- ций, может быть вычислен по формуле: 2 (1 г0) Рст 0 2 2 Я вЂ” г о (8.91) 2 2 2 2 '01 й '0 (8.92) Ниже приводятся примеры расчетов конкретных параметров процессов выдавливания трубных изделий с использованием изложенного метода определения деформированного состояния заготовки. Принималось, что высота калибрующего пояска матрицы Л„=0,5, а 12, =0,5р, (рис. 8.3).
В соответствии с разъяснениями, приведенными в разделе 7.1, удельная сила трения, определяемая выражением (8.32), не учитывалась. Пример 8.2.1. Определить удельную силу прямого холодного выдавливания трубного изделия из стали 10 при Я=1,4, ге=0,75, ТМ60', 12=12~=0,! .
Сравнить резулътат с экспериментальным значением 9,=1400 МПа (с. 82 книги [541, рис. 22б, е=0,7. Те же данные приведены и в справочнике 11321 на с. 184, рнс. 31б, с=0,7). Решение. По формулам (8.74)-(8.76) последовательно находим: Ь,=1,039, ц~=2,194, з =0,550. Так как у=у,=60', то 526 высота выдавленной части стержня, в пределах которой рас- полагается зона нестационарных деформаций 1а (рис. 8.6, справа), то есть деформации нестационарны по всему попе- речному сечению, может быть определена по формуле: Таблица 8.1.
Сопоставление результатов расчета удельной силы холодного выдавливания отожжйппой стали 10 с экспсрпмепталъпымп данными прп компенсации упрочпсипп температурным эффектом п 7=60', р.=р,=0,1 Ь, и , МПа д„МПа „МПа % 230 0,071 0,075 259 250 388 350 0,69 0,054 0,704 0,074 0,751 0,100 1,125 3,4 270 0,095 1,438 0,72 0,069 0„096 9,8 1,15 0,808 0,128 0,120 300 0,119 1,794 538 500 7,1 1,2 0,75 0,086 0,878 0,158 0,146 310 0,150 2,232 692 650 0,103 1,2 0,79 6,0 0,947 0,182 0,981 0,192 0,166 320 0,185 2,698 863 850 948 950 0,117 1,5 1,32 0,83 0,175 330 2,872 0,84 0,124 0,202 1,35 0,2 1,039 0,207 0,187 340 3,312 1,40 0,87 0,134 0,231 1126 1200 6,6 Решение.
Для примера определим параметры выдавливания при Я=1,35, го=0,84 (этот случай подробно описан в книге 1128] на с. 27 и с. 94-95; выполнение отжига обусловлено тем„что для прямого выдавливания трубного изделия ис- 527 по формуле (8.78) л-М,529. Принимаем з~=О, после чего по формуле (8.81) находим е;А=1,341. Далее по формулам (8.82)- (8.88) вычисляем: ео=0,671, е;г=0,611, е;а=0,803, ел=0,558, ел=0,638, ел=0,654, е,=0,588.
По выражению(3.3) определяем е=0,444. По кривой упрочнения на рис. 7.20 находим о,=590 МПа. По формуле (8.33) определяем Ь=0,202, а по формуле (8.34) вычисляем Ьс=0,231. Сравнивая, окончательно принимаем А=0,231. По выражению (8.31) определяем относительную удельную силу выдавливания о=2,490. Находим натуральное значение 9„=1469 МПа. Таким образом, расхождение 8=4,7% Пример 8.2.2. С учйгом компенсации упрочнения температурным эффектом деформации определить удельные силы прямого холодного выдавливания трубных изделий из отожжйнной стали 10 при 7=60', у=у~=0,1. Сравнить результаты с экспериментальными значениями, прнведйнными в табл.
8.1 (с. 41, рнс. 40а-1, книги [128]). пользовали не трубную заготовку, а стакан, предварительно полученный обратным выдавливанием). По формуле (8.71) вычисляем Ье=0,202, после чего по выражению (8.72) определяем 300 ге=0,124. Затем по формулам (8.74), (8.75), (8.77), (8.79), 200 (8.80) последовательно находим: Ь,=0,981, ~2,794, п=0,126, я~=0,833, е;А=41,408. Далее по формулам (8.82)- (8.88) вычисляем: ео=0,377, 0,2 0,4 0,6 0,8 е е,г=0,146, е;в=0,200, ел=0 161 10, Виной ~Р ~ 750'С По выРажению (3.3) определяем с=0,175. Так как кривая упрочнения отожженной стали 10 в работе [128) отсутствует, то используем кривую на рис.
8.7 (соответствует рис. 5а-3, с. 123 справочника [132)), по которой находим а,=330 МПа. По формуле (8.33) вычисляем Ь=0,159 и, сравнивания с А0, окончательно принимаем А=0,202. По выражению (8.31) определяем относительную удельную силу выдавливания ~2,872. Находим натуральное значение 9„=948 МПа. Таким образом, расхождение 8=0,2%. Укажем, что, ввиду большего количества геометрических параметров по сравнению со сплошными стержнями, при выдавливании трубных изделий нельзя привести удобную таблицу, аналогичную табл.
7. 1', позволяющую в зависимости от Я и 7 сразу определить, по какой формуле следует находить значение Ь. Например,в табл. 8.1 при Я=1,11-1,20 в качестве окончательного значения А принято значение, найденное по формуле (8.33), а не по формуле (8.34) (при Я=1,11 60=0 064, а А=0,075). Пример 8.2.3. Определить удельную силу прямого хо- Од МПа 600 100 528 Таллина 8.2.
Сопоставление результатов расчвта удельной силы холодного выдавливании отожжвнной стали 10 с экспериментальны- ми данными прп л=1,3, ге=0,8, р=р,=0,1 н а=1 о, МПа о„МПа 8,% 1,144 0,711 1,078 0,697 0,509 545 0,154 540 0,154 1346 1400 1327 1330 2,469 4,1 80" 0,502 2,458 0,2 75' 520 0.154 1,019 0,672 0,489 2,448 1273 1200 70ю 0,968 0,634 0,470 510 0,154 2,439 1244 1140 1120 8,4 7,9 65' 0,442 0,924 0,583 0,887 0,583 500 0,173 500 0,210 2,433 1216 60' 0,442 2,445 1223 1200 1,9 55' 0,858 0,583 0,442 500 0,252 2,473 1237 1300 5,1 50' Решение. Сначала выполним для примера расчбт при 7=60".
По формулам (8.74)-(8.76) находим: 7з;-0,924, ~1,917, з =0,516. Так как у=у„то с учетом пояснений в п. 5 для дальнейших вычислений принимаем з=з„т, после чего по формуле (8.78) находим п=0,588, принимаем з1=0 и по формуле (8.81) определяем е,А=1,236. Далее по формулам (8.82)-(8.88) вычисляем: но=0,618, ел=0,645, ев=0,794, ен=0,563, ем=0,624, ел=0,621, е;=0,583. По выражению (3.3) определяем е=0,442. По кривой упрочнения на рис. 8.7 находим о,=500 МПа. По формуле (8.33) определяем а=0,154, а по формуле (8.34) вычисляем Ьо=0,173.
Сравнивая, окончательно принимаем 71=0,173. По выражению (8.31) определяем относительную удельную силу выдавливания д=2,433. Находим натуральное значение 9,,=1216 МПа. Таким образом, расхождение 8=7,9%. Теперь выполним для примера расчйт при 7=70'. По формулам (8.74)-(8.75) находим: 7з,=1,019, 1р=1,917. Так как в данном случае 90 > у > у„то в соответствии с и. 5 сначала 529 лодного выдавливания стержня из отожженной стали 10 прн Я=1,3, го=0,8, 1т=р~=0,1, а=1 и разных углах 7.
Сравнитьрезультаты с экспериментальными значениями, приведенными в табл. 8.2 (рис. 42б, с. 42 книги [1281). Определить оптимальное значение угла 7. необходимо найти накопленную деформацию е;~, соответствующую ходу з„. С учетом пояснений в и. 5 берем е;„=0,583 из предыдущего решения для 7=60'. Следуя п.
15 для полного хода ~1 по формуле (8.77) находим п=0,981, принимаем я~=О и по формуле (8.81) определяем е;л=1,236. Далее по формулам (8.82)-(8.88) вычисляем: еп=0,618, ет=1,133, е,в=1,340, ел=0,847, ем=0,921, еп=О 775, еа„>„„=0,822. После этого по формуле (8.89) определяем е,=0,672. По выражению (3.3) определяем а=0,489.
По кривой упрочнения на рис. 8.7 находим а,=520 МПа. По формуле (8.33) определяем Ь=0,154, а по формуле (8.34) вычисляем Ба=0,109. Сравнивая, окончательно принимаем А=0,154. По выражению (8.31) определяем относительную удельную силу выдавливания 9=2,448.
Находим натуральное значение 9,,=1273 МПа. Таким образом, расхождение 8=5,7;4. Результаты остальных вычислений представлены в табл. 8.2, из которой видно, что при заданных параметрах холодного выдавливания оптимальным углом конусности матрицы как теоретически, так и экспериментально является угол 7МО.. 8.3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАЗРУШЕНИЯ При выдавливании трубных изделий наиболее опасной точкой является точка Б (рис. 8.6), в которой величина накопленной деформации и алгебраическая величина гидростатического давления будут наиболыпими. Прогнозирование возможности разрушения в данной точке осуществляется в следующем порядке. 1. Определяется средняя величина относительного гидростатического давления, в условиях которого находилась материальная частица, попадающая в опасную точку Б; Ф 1 — 0 1 — ~соз1+ 2р, ~~ и=-0366+ОЪ.~ — 027 6 (И+И~ "о)" (8 93) 'о 530 е,. =1,155л +0,5771п[Я вЂ” (Я вЂ” 1)е " ), (8.94) где о й2 2 о)л о Я' — 1 1 — г,' (8.95) Если еж < ер, то разрушения не произойдет при любом значении рабочего хода (предполагается, что температура и условия контактного трения в процессе выдавливания существенно меняться не будут).
4. Если 7 > 7,, то накопленная деформация в опасной точке будет постоянно возрастать. В этом случае для ее определения следует по формуле (8.74) вычислить Ь„после чего использовать выражение еж = 1,155 — + 0,577 1п[Я~ — (Я~ — 1)е "'1. (8.96) е При проверочном расчете следует подставить в выражение (8.96) конечное значение рабочего хода з.
Если полученное значение еж < ер, то разрушения при выдавливании не произойдет. При расчете предельной величины рабочего хода следует использовать метод последовательных приближений для нахождения по выражению (8.96) значения хода зр, при когором е;ь=ер. Для повьппения точности прогнозирования разрушения следует использовать диаграмму пластичности материала, по- 531 2. С учетом найденной величины относительного гидро- статического давления по диаграмме пластичности выдавливаемого материала определяется деформация разрушения ер. 3.
Если 7 < у„то после достижения рабочего хода з =з„ деформация в опасной точке увеличиваться перестанет. Таким образом, в данном случае надо произвести простой проверочный расчет, найдя накопленную деформацию, соответствующую з лученную при соответствующих значениях температуры и скорости деформации. Во всех нижеследующих примерах в соответствии со Ф схемой на рис. 8.3 принято, что р, = 0,5п„а Ь„=0,5. Пример 8,3.1. Определить ход разрушения при холодном выдавливании трубной заготовки из стали 20 с Я=2, ге=0,5, 7=90', п=)и=0,1. Решение. По формуле (8.33) находим Ь=0,455.
После этого по формуле (8.93) вычисляем относительное гидростатическое давление а= — 0,624. С помощью диаграммы пластичности стали 20 на рис. 5.26 находим величину предельной накопленной деформации ел=2,1. По формуле (8.74) вычисляем Ь,=2, после чего с помощью выражения (8.96) методом последовательных приближений находим значение рабочего хода яр=2,495, при котором еа=ер=2,1. Пример 8.3.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
