Воронцов Теория штамповки выдавливанием (1245676), страница 81
Текст из файла (страница 81)
9.9) отсутствовал участок АБ, то есть падение силы начиналось непосредственно после точки А; при л=-2,0 532 заготовка была сравнительно высокой, в связи с чем после точки Д происходило запирание ее материала в полости матрицы, ограниченной сверху направляемым по матрице участком пуансона, то есть процесс выдавливания переходил в процесс закрытой объемной штамповки с соответствующим резким повышением силы, не характеризующим стесненное выдавливание.
Следует отметить, что закономерность, связанную со значительным падением силы деформирования в момент начала стесненного выдавливания, А. М. Дмитриев наблюдал и при холодном выдавливании заготовок из упрочняющихся алюминиевых сплавов. Таким образом, рассмотренные особенности диаграммы изменения силы проявляются и при наличии упрочнения. Полученные формулы пригодны для расчета сил в характерных точках диаграммы и в этом случае. для которого требуется лишь дополнительно определить по зависимости из раздела 4.10 1) 1+ е с-~ (9.29) соответствующие величины накопленной деформации гч и напряжения текучести о,.
Уойтипп 9.3. Сравнение расчетных и экспериментальных значений изменении удельной силы во ходу холодного выдавливании алюминиевого сплава АВ прн и=1,5 Для проверки точности расчетов при наличии упрочнения используем экспериментальные данные табл. б.5 и 6.8 при 585 а=90' и к=1,5. Из этих таблиц взяты з, р, р~, д„приведенные в табл. 9.3. Накопленная деформация определялась по формуле (9.29), а соответствующее напряжение текучести— по аппроксимации 3.8.
Поскольку результаты экспериментов получены при выдавливании в матрице без сферической полости в донной части, то это соответствует случаю полного заполнения, показанному на рис. 9.11, слева. Поэтому для сопоставительного расчета относительной удельной силы д использовалась формула (9.25). 9.3. ВЫДАВЛИВАНИЕ СТАКАНОВ С ДВУСТОРОННЕЙ ПОЛОСТЬЮ Выдавливание стаканов с двусторонней полостью равного диаметра может осуществляться как путем встречного движения двух пуансонов (рис.
9.14), каждый из которых является активным, так и путбм движения одного (активного) пуансона прн неподвижном (пассивном) другом (рис. 9.15). Первый способ в силу симметрии обеспечивает получение равной высоты полости с каждой стороны. При втором способе процесс течения металла усложняется. В общем случае в начале выдавливания верхний и нижний очаги пластической деформации отделены друг от друга жесткой областью (рис. 9.15, слева).
Сила, прикладываемая верхним (активным) пуансоном, определяется удельной силой выдавливания в верхнем очаге пластической деформации. Для того чтобы обеспечить выдавливание металла в нижнем направлении, необходимо перемещать вниз жесткую область, то есть преодолеть не только силу, необходимую для пластического течения в нижнем очаге, но и силу трения между жесткой областью и матрицей.
Поэтому при выдавливании с отсутствием упрочнения, когда удельные силы выдавливания в верхнем и нижнем очагах пластической деформации одинаковы, до слияния очагов друг с другом будет наблюдаться течение металла лишь со стороны активного пуансона. Выдавливание упрочняющегося материала также начнйтся истечением со стороны активного 584 где высота очага пластической деформации Ь находится но формуле (4.22), а при наличии упрочнения — по формуле (4.142); д, находится по зависимостям (4.161)-(4.163). Сравнение формул (4.20) н (9.30) показывает, что относительная удельная сила выдавливания двусторонней полости будет меньше удельной силы традиционного выдавливания. Для определения удельной силы выдавливания с учетом упрочнения следует руководствоваться методом 4.6.1.
Гак как общую силу выдавливания определяет удельная сила, прнкладываемая активным пуансоном в верхнем очаге пластической деформапии, то для определения накопленных деформаций в качестве расчетной величины рабочего хода следует принимать часть рабочего хода, затрачиваемую на образование верхней стенки полости (рис. 9.15. справа): (9.31) 1 — —, Ь,. Следует отметить (см. пояснения к рис. 8.15), что использование свободноплавающей матрицы приводит к практически симметричному образованию стенок верхней и нижней полостей, несмотря на то, что активным является лишь верхний пуансон. При продолжении рабочего хода толщина перемычки между верхней и нижней полостями уменьшается, н при Н=2Ь (932) очаги пластической деформации сливаются друг с другом (рис.
9.16. слева). Процесс слияния очагов сопровождается снижением величины силы выдавливания, обусловленным устранением предельного трения на границе между очагами пластической деформации и промежуточной жесткой зоны. Приняв в формуле (4.51) рай=0 и подставив в пее Н/2 вместо Н (учнтывая разницу схем на рнс. 4.7 и 9.16), получим выражение для определения относительной удельной силы выдавливания после слияния очагов: 9=1,1 2+1пЯ+ Н+ — ' +д, . (9.33) 1+ грл 4(Я' -1) гн При продолжении ра! бочего хода, начиная с оп- ределЕнного момента, сила ! ! выдавливания начнЕт возрастать, что обусловлено Ь уменьшением высоты об- Ь щего очага пластической деформации Н (рис.
9.16, справа). Таким образом, ! при отсутствии упрочнения или его компенсации температурным эффектом де~не 9 ге Е!мдавлнвани~ стакана фо м общая с двусторонней полостью прн ма изменения удельной сислиянии очагов пластической деформации лы по ходу выдавливания будет подобна показанной на рис. 4.8. При наличии упрочнения на диаграмме будет наблюдаться рост удельной силы с самого начала выдавливания, то есть квазистационарный участок будет отсутствовать. Для наиболее точного определения величины накопленной деформации нужно разбивать рабочий ход на стадии свободного и стесненного выдавливания, после чего последовательно использовать методы 4.6.1 и 4.6.2. Однако проведЕнные расчЕты показали, что с достаточной точностью можно на протяжении всего рабочего хода выдавливания двусторонней полости определять накопленную деформацию по методу 4.6.1.
Пример 9.3.1. Определить удельную силу окончания холодного выдавливания двусторонней полости в фосфатированной и омыленной заготовке из отожжйнной стали 20 при Я=1,327, Н=0,563, ~0,2 (рис. 606, с. 233 справочника [132]; рабочий ход определен по формуле (9.31)). Сравнить расчЕт- 587 ное значение удельной силы с экспериментальным значением д; — 2000 МПа (с. 228 справочника [1321). Решение.
В соответствии с рекомендациями раздела 3.2 принимаем п=1ц =0,1. По формуле (4.145) находим начальную высоту очага пластической деформации А=0,425. В соответствии с разделом 3.1 принимаем коэффициент упрочнения к„=0,95 и по формуле (4.146) находим текущее значение высоты очага пластической деформации Ь =0,643. Далее по методу 4.6.1 находим коэффициент обжатия ц~=1,314 и с учетом того, что Ь,=Ь =0,643, вычисляем вспомогательную величину л=0,311. Затем определяем рабочий ход, при котором поле деформаций в области, примыкающей к стенке матрицы, становится стационарным: з =0,411. Так как з<з,, то вычисляем з~= — 0,396.
Далее по формуле (4.151) находим е;А=0,472, после чего определяем ел=0,381. Затем по формуле (4.158) вычисляем ел=0,269 и находим среднюю величину накопленной деформации во всбм очаге е,=0,373. По формуле (3.3) вычисляем относительную деформацию е=0,311, после чего по кривой упрочнения отожженной стали 20 на рис. 4.21 находим напряжение текучести гг,=670 МПа.
По выражению (4.161) определяем з =0,290, и так как з <з „по формуле (4.162) вычисляем д, =0,089. Затем с учетом критерия (9.32), в который вместо Ь подставляем Ь„, по формуле (9.33) находим относительную удельную силу выдавливания 9=2,955, после чего находим натуральное значение удельной силы выдавливания: д = о, 9 =1980 МПа. Таким образом, расхождение 8=1,0~~~. Пример 9.3.2.
Определить удельную силу окончания холодного выдавливания двусторонней полости в фосфатированной и омыленной заготовке из отожженной стали 20 при Я=1,75, Н=1,6, ~2,55 (рис. 59в, с. 232 справочника 11321; рабочий ход определен по формуле (9.31)). Сравнить расчетное значение удельной силы с экспериментальным значением 9,=2300 МПа (с. 228 справочника 11321). Решение. В соответствии с рекомендациями раздела 3.2 58$ принимаем р= 0,1 и у~=0,5. По формуле (4.145) находим начальную высоту очага пластической деформации 1=0,874.
В соответствии с разделом 3.1 принимаем коэффициент упрочнения й„=0,95 и по формуле (4.146) находим текущее значение высоты очага пластической деформации Ьу=1,691. Далее по методу 4.6.1 находим коэффициент обжатия у=0,485 и с учетом того, что Ь,=Ь„=1,691, вычисляем вспомогательную величину в=1,508. Затем определяем рабочий ход, при котором поле деформаций в области, примыкающей к стенке матрицы, становится стационарным: гс,=1,379.
Так как з>з, то принимаем з1=0 и по формуле (4.152) находим е;А=0,457, после чего определяем ел=0,228. Затем по формуле (4.158) вычисляем ел=0,921 и находим среднгою величину накопленной деформации во всем очаге е,=0,736. По формуле (3.3) вычисляем относительную деформацию е=0,521, после чего по кривой упрочнения отожженной стали 20 на рис. 4.21 находим напряжение текучести о,=700 МПа. По выражению (4.161) определяем я„,=1,182, и так как я > з,р, по формуле (4.163) вычисляем 9 =0,164.
Затем с учетом критерия (9.32), в который вместо Ь подставляем Ьу, по формуле (9.33) находим относительную удельную силу вьщавливания 9=3,439, после чего находим натуральное значение удельной силы выдавливания: ду= о, д =2407 МПа. Таким образом, расхождение 8=4,5%. Пример 9З.З. Определить удельную силу окончания холодного выдавливания двусторонней полости в фосфатированной и омыленной заготовке из стали 15Х при Я=1,533, Н=0,727, э=2,15 (рис. 59б, с. 232 справочника 11321; рабочий ход определен по формуле (9.31)). Сравнить расчетное значение удельной силы с экспериментальным значением 9,=2330 МПа (с. 227 справочника [1321).
Решение. В соответствии с рекомендациями раздела 3.2 принимаем р= 0,1 и р1=0,5. По формуле (4.145) находим начальную высоту очага пластической деформации 6=0,719. В соответствии с разделом 3.1 принимаем коэффициентупроч- 589 о, МПа 800 200 9.4. ВЫДАВЛИВАНИЕ СТАКАНОВ С ВНУТРЕННИМ СТЕРЖНЕМ В машиностроении и автомобилестроении применяется большое количество деталей, имеющих форму стакана с внут- 590 пения Й„=0,95 и по формуле (4.146) находим текущее значение высоты очага пластической деформации А„=1,386. Далее по методу 4.6.1 находим коэффициент 400 обжатия у=О 741 и с учетом того, что Ь,=Ь„=1,386, вычисляем вспомогательную величину я=1,552.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
