Воронцов Теория штамповки выдавливанием (1245676), страница 78
Текст из файла (страница 78)
8.5. Таблицп 8.4. Сопоставление с зксперпментальнымн дапнымн результатов расчйта удельной силы холодного выдавливания ступенчатым пуансоном трубной заготовка нз алюминиевого сплава АВ прн а=90, Я=1,25, г;-0,44, Н, =2,88, р=р,=рз=0,1 55б 20, Рис. 8.1б. Сравнительное выдав- Рис. 8.17. Параметры выдавлилнвание сплошной заготовки вання трубной заготовки в кониегупенчатым пуансоном ческой матрице Таблицп 8.5. Сопоставление с экспериментальными данными результатов расчета удельной силы окончания холодного выдавливания ступенчатым пуансоном сплошной заготовки из алюминиевогосплаваАВ при я=90', й=1,25, г;-0,44, 1=0,75, Н=Н~=Нг=Нз=Ю «о Ь,„е; а„МПа д д„,МПай„МПа 8,% 0„657 0,938 0,989 0,502 0„843 279 3,945 1100 1020 7,3 При выдавливании трубной заготовки в конической матрице 1рис. 8.17) начальная высота очага пластической деформации определяется выражением (8.138) 557 для которого следует учитывать ограничение к формуле (8.126).
При наличии упрочнеиия текущая высота очага пластической деформации Ь1~ определяется подстановкой выражения (8.138) в формулу (8.127). Вместо расчетной высоты, определяемой по формуле (8.130), следует использовать ~1+Х„(1-0,2е- -0,8е-е,~ (8.139) Относительная удельная сила выдавливания трубной заготовки в конической матрице определяется по формуле: 11 — 0,5(1 — го) сояа1 соя 2у+ (2п — я1п2у)Р, /~+ 2(Р,' — 1) соя 2у 05+,и, ~(1+го (3 41ш~) — 4г [1 2(1 — т ) с1~асоз2иЦ 81па+сояа1 У (1 1)2 о (8.140) Максимальное давление на стенку матрицы вычисляется с помощью выражения: ,~1, 1 Ь, 1 (1 — 0,5(1 — г,)сояа)соя2у+(2,и — з1п2у)Р, (8.141) Формулы (8.128) и (8.131)-(8.137) остаются в силе, но с заменой в соответствующих местах Н на Ря.
Для проверки формул (8. 138)-(8. 140) были использованы эксперименты А. М. Дмитриева по холодному выдавливанию трубных заготовок из алюминиевого сплава Д16 в конической матрице, диаметр которой в основании рабочей полости равнялся 20 мм. Высота исходных заготовок также равнялась 20 558 мм. Сравнение полученных опытных данных с теоретическими представлено в табл. 8.6. Верхняя строка таблицы относится к выдавливанию пуансоном, диаметр верхнего участка которого равнялся 18 мм, а диаметр нижнего — 16 мм; средняя строка таблицы относится к выдавливанию пуансоном, диаметр верхнего участка которого равнялся 16 мм, а диаметр нижнего — 7 мм; нижняя строка таблицы относится к выдавливанию пуансоном, диаметр верхнего участка которого равнялся 16 мм, а диаметр нижнего — 10 мм.
Величина Яе определялась по формуле (6.93) с учЕтом того, что начало внедрения верхнего участка в заготовку происходило на высоте, отстоящей от дна матрицы на 20 мм. Таблани б.б. Сопоставление с экспериментальными даннымн результатов расчета удельной силы начала холодного выдавливаниа ступенчатым пуансоном в конической матрице трубных заготовок из алюминиевого сплава Д1б прн 7=1,5', а=90', Н=р!=Н2=0,1 8.6. ВЫДАВЛИВАНИЕ КОЛЕЦ С КОНИЧЕСКИМ ОТВЕРСТИЕМ Для получения колец, имеющих внутреннюю коническую поверхность, например, колец конических подшипников, эффективно использовать выдавливание трубной заготовки коническим пуансоном.
В зависимости от типоразмера получаемого изделия пуансон может быть выполнен как показано на рис. 8.18, слева (конструкция из работы [1261), либо иметь оправочный участок, предотвращающий затекание металла в нижнее отверстие (рис. 8.18, справа). 559 Задача определения си! лы выдавливания кольца с ! коническим отверстием ранее решалась в работе 1126]. Нег=1 достатками данного решения ! являются: 1) бездоказательное принятие плоского деформированного состояния; 2) искусственное соединение ! ! известного аналитического го . решения Р.
Хилла с методом линий скольжения по А. Д. Я Томленову; 3) использование предположения, что трение Рис. 8.И. Парамегры выдавли- междУ матеРналом заготовки валия кольца с коническим от- и пуансоном с матрицей одиверстием наково и достигает наиболь- шей величины, в то время как в действительности оно зависит от смазки и может быть любым; 4) завышение результатов расчета на 18,3% по сравнению с опытными данными и применение интерполяции для получения более приемлемых результатов. Таким образом, получение более строгого и точного решения является актуальным. Напряженное состояние заготовки при вьщавливанни кольца с коническим отверстием соответствует области 3 на рис. 6.12.
Сложив выражения (6.58) и (6.59) с учетом равенства (6.53), отнеся полученный результат к площади поперечного сечения пуансона, соответствующей г =1, н приняв с целью упрощения вычислений для малых углов а<15', что а=я1па, с18и=1/а1па, 1п сова=О, найдем максимальное значение относительной удельной силы выдавливания кольца: 0=115 05(! — гз)+ 1+Р Р' 1(Я вЂ” го)Ь~ 1-Я(1-г) (8.142) я1па 4 1, к — 1/ 560 При наличии упрочнения среднее значение напряжения текучести вычисляется как о.о+о~ (8.143) 2 где а,„— напряжение текучести, соответствующее накопленной деформации йт 1 е =11551п о (8.144) Я'-1 В том случае, если а >15', длл расчбтов более корректно использовать формулы раздела 8.5.
Пример 8.6./. Для выдавливания кольца с коническим отверстием на с. 300-301 работы [1261 приведены следующие экспериментальные дальни: 1У=47 мм, 4=42 мм, Но=36 мм, а=12'50', о,=600 МПа, р,=п1=0,25, Р,=915 кН. Требуется для заданных параметров рассчитать значение силы выдавливания и сравнить это значение с экспериментальным. Решение. Переводим заданные геометрические величины в относительные: Я=47/42=1,119, го=36/42=0,857.
Далее по формуле. (8.142) находим относительную удельную силу выдавливания: 9=1,089. Вычисляем натуральное значение удельной силы выдавливания: д =ощМ53,4 МПа. Определяем площадь поперечного сечения пуансона, соответствующего верхнему диаметру конического отверстия: Я=ко'/4= =1385 10 м2. Находим теоретическое значение силы выдавливания: Р=д 5=905 кН. Таким образом, расхождение 8=1,1%. Пример 8.6.2.
Для дополнительной проверки расчбтных формул нами было выдавлено показанное на рис. 8.19 кольцо с коническим отверстием из алюминиевого Рлг 8./У.Кольцоизалюмилие- сплава АВ, смазанного живого сплава АВ с выдавленным ВОтным жиРом. Исходнал законическим отверстием при готовка высотой 8,7 мм имела Я=1,5, г;-0,73, Н=1, а=15' наружный диаметр 30 мм и 561 диаметр отверстия 14,6 мм. Выдавленная заготовка имела следующие геометрические параметры: ~30 мм, о=20 мм, 4>=14,6 мм, Н=10 мм, а=15 . В момент окончания вьщавливания экспериментальное значение силы Р,=55 кН. Требуется для заданных параметров рассчитать значение силы выдавливания и сравнить его с экспериментальным.
Решение. Переводим заданные геометрические величиныв относительные: А=30/20=1,5, го=14,6/20=0,73. Принимаем р=р~=0,1. Далее по формуле (8.142) находим относительную удельную силу выдавливания: ~0,959. По формуле (8.144) вычисляем накопленную деформацию е,=0,366. По аппроксимации (3.8) находим а,„=236 МПа. Взяв из табл. 3.1 а,р=140 МПа, по формуле (8.143) вычисляем среднее напряжение текучести о,=188 МПа. Находим натуральное значение удельной силы выдавливания: д,=о,у=180 МПа.
Определяем площадь поперечного сечения пуансона, соответствующего верхнему диаметру конического отверстия: Я=Ы /4=314 10 ~ м. Находим теоретическое значение силы выдавливания: Р=д 7=56,5 кН. Таким образом, расхождение 6=2,7%. 562 ГЛАВА 9 КОМБИНИРОВАННОЕ ВЫДАВЛИВАНИЕ Комбинированным ваздавливанием называется выдавливание, при котором одновременно выполняется несколько операций. При таком выдавливании металл имеет несколько направлений течения, что приводит к снижению удельной силы по сравнению с традиционным выдавливанием. 9.1. ВЫДАВЛИВАНИЕ С РАЗДАЧЕЙ ЗАГОТОВКИ При выдавливании с раздачей заготовки в направлении ее истечения между неподвижными пуансоном и матрицей (рис.
9.1), удельные деформирующие силы значительно снижаются [60, 112, 1351. Недостатками данного способа выдавливания являются сложность штамповой оснастки и проблема сьема выдавленного стакана с неподвижного пуансона. Рнс. 9.1. Выдавливание с раздачей заготовки в неподвижной матрице Рис. 9.3. Выдавливание с раздачей заготовки в движущейся матрице 563 Более простым для реализации является способ выдавливания с раздачей заготовки в движущейся матрице [1061 (рис. 9.2), который является перспективным при изготовлении стаканов с конической наружной поверхностью, препятствующей применению сил активного трения нлн незакрепленной матрицы. Пуансон и матрица снабжены калибрующими участками, выше которых контакт и, соответственно, трение между инструментом и выдавливаемой стенкой изделия отсутствуют.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
