Воронцов Теория штамповки выдавливанием (1245676), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Для примера выполним расчет при 72=1.35 и 598 силы комбинированного выдавливания при увеличении 72 уменьшается, что связано с соответствующим увеличением зазора истечения в стенку стакана, приводящим к преиму1цественному течению металла в этот зазор. а не в стержень. Для учета упрочнения наиболее точно было бы определять накопленные деформации и, соответственно, средние напряжения текучести отдельно для областей 1-2 по методу'раздела 8.2 и для областей 3-4 по методам раздела 4.5. В этом случае можно было бы учесть влияние упрочнения на радиус границы 21, .
Однако выполнение таких расчетов достаточно трудоемко, в связи с чем рекомендуется определять единую для всего очага среднюю величину накопленной деформации по методу 4.6.1. Проведенные нами расчеты показывают достаточную точность такого подхода для определения силовых параметров процесса выдавливания стаканов с внутренним стержнем.
Припер 9.4.1. Определить величины удельной силы холодного вылавливания стаканов со сплошным внутренним стержнем из стали 1О и сравнить расчетные значения с экспериментальными, приведенными в табл. 9.6 (экспериментальные данные соответствуют кривой 2 на рис. 35б, с. 187 справочника 1132!). Таблица 9.7. Сравнение расчйтных н эксперпментальных значений удельной силы холодного выдавливания стаканов с внутренним стержнем из стали 10 при г,=О, )г=в~=0,1 н 4=1 (л, определен по формуле (9З9)) о„и, МПа Чэ., % МПа чу, МПа 610 0,645 0,301 172 1,35 798 0,550 0,090 4,182 2150 2000 7,0 3,525 0.858 620 0,661 0,271 3,159 1,3 31 0,576 3,584 2222 2050 7,8 1,2 3 0,930 0,605 630 0,6820,238 650 0,7100,202 3,149 0,095 4,414 3,670 2312 2100 9,2 1,020 3,144 639 1,2 0,098 4,559 3,793 2200 10,8 1,140 0,680 690 0,749 0,162 3,145 4,?33 1,15 0,28 0,101 3,976 2743 2400 12,5 г~=0,32.
В соответствии с рекомендациями раздела 3.2 принимаем 1з=)г~=0,1. По формуле (4.145) находим начальную расчетнуто высоту очага пластической деформации Ь=0,441. В соответствии с табл. 3.2 принимаем коэффициент упрочнения /су=0,993 и по формуле (4.146) находим текущее значение высоты очага пластической деформации Ь =0,844. Далее по методу 4.6.1 находим коэффициент обжатия Ч~=1,216 и с учетом того, что Ь,=Ь =0,844, вычисляем вспомогательную величину и=1,185. Затем определяем рабочий ход, при котором поле деформаций в области, примыкающей к стенке матрицы, становится стационарным: г =0,552. Так как я>з, то принимаем я~=О и по формуле (4.152) находим е;А=0,919, после чего определяем ел=0,459.
Затем по формуле (4.158) вычисляем еп=0,774 и находим среднюю величину накопленной деформации во всйм очаге его,798. По формуле (3.3) вычисляем относительную деформацию с=0,550, после чего по кривой упрочнения на рис. 7.20 находим напряжение текучести а,=610 МПа. Используя приведенную выше программу, находим радиус границы Я,=0,402, после чего по формулам (9.34)- (9.38) последовательно вычисляем: Ьг=0,382, 91=3,309, Ьз=0,029, уз=3,578, 9=3,327. Затем находим натуральное значение удельной силы выдавливания: д„= а, д =2029 МПа. Таким образом, расхождение 8=1„4%.
Немного менее точные, но вполне приемлемые для практики результаты дают и расчйты с использованием для определения Я, приближйнной формулы (9.39), что наглядно видно из табл. 9.7. Тпблицп 9.0. Сравнение расчетных и экспериментальных значений относнтельяой удельяой силы горячего выдавлнваяни стаканов с внутренним стержнем яз стали 45 при к=1,9, г~=0, р=р.~=0,5, к=7, а;-90 МПа (Я„определен минимизацией) Та6лида 9.9.
Сравнение расчйгяых п зксперимеятальных значений относительной удельной силы горячего выдавливания стаканов с внутренним стержнем нз стала 45 при и=1,9, ге=0, р=)ь=0,5, э=7, о,=90 МПа (й, оиределйн по формуле (9.39)) Далее проведем сопоставление с экспериментальными данными автореферата кандидатской диссертации И. И. Бурнашева, в которой исследовалось горячее выдавливание обточенных слитков из стали 45 высотой 450 и диаметром 152,5 мм. Для выдавливания использовались пуансоны с наружным диаметром 80 мм. Поскольку в силу охлаждения и других причин сила по ходу выдавливания изменялась. то для сопоставления были взяты максимальные значения снл, соответст- вующие ходу 280 мм: для сплошного пуансона — 2000 кН, для полого пуансона с диаметром осевого отверстия 20 мм — 1800 кН, с диаметром осевого отверстия 27,5 мм — 1600 кН, с диаметром осевого отверстия 35 мм — 1400 кН.
Делением на площадь поперечного сечения каждого пуансона, соответственно, 5027 мм~, 4712 мм~, 4433 мм~ и 4064 мм~, были получены экспериментальные значения удельных сил д„приведенные в табл. 9.8 и 9.9. С учетом горячей деформации и очень большой относительной величины рабочего хода в соответствии с рекомендациями раздела 3.2 принято у=у~=0,5. Расчетные данные табл. 9.8 получены с помощью программы численного определения величины Я„минимизацией выражения(9.38), а расчетные данные табл.
9.9 — с использованием приближенной формулы (9.39). Для выдавливания сплошным пуансоном расчеты выполнены по формулам (4.145), (4.163) и (4.164). Для выдавливания полыми пуансонами расчеты выполнены аналогично окончанию примера 9.4.1. Из сравнения табл. 9.8 и 9.9 видно, что при большом трении определение величины Я„как минимизацией выражения (9.38), так и по приближенной формуле (9.39) дадт практически одинаковую.
точность расчета удельной силы выдавливания. Для более широкой проверки расчетных зависимостей нами были также использованы эксперименты А. М. Дмитриева по холодному выдавливанию фосфатированных и омыленных заготовок из стали 10. Образцы выдавленных стаканов показаны на рис. 9.19. Различные сочетания геометрических параметров выбраны по теории многофакторных экспериментов. При выдавливании стаканов с полыми стержнями использовалась незакрепленная оправка.
Относительные экспериментальные величины удельной силы выдавливания получены путем деления натуральных значений на средние напряжения текучести, найденные аналогично рассмотренному выше примеру 9.4.1. Для свободного выдавливания сопоставительные результаты представлены в табл. 9.10, 9.11. 60! Таблица 9.10. Сравнение расчйгных и экспериментальных значений относительной удельной силы холодного выдавливании стаканов с внутренним стержнем из стали 1О прн р=1!!=0,1, и,'=О (к, определен минимизацией) Ь! Ь2 !72 8,% 3! 0,412 0,029 4,078 0,30 0,24 0,195 3,663 3,699 3,8 2,7 0,12 0,552 0,173 3,520 0,065 3,823 3,583 3,5 2,3 0,35 3,427 0,082 3,688 0,00 0,628 0,159 3,500 3,6 2,9 0,40 0,034 3,746 0,282 3,392 3,421 3,5 0,30 0,12 0,405 2,3 1,2 0,048 3,632 0,044 3,557 0,00 0,486 0,264 3,338 3,376 3,3 3,346 3,3 2,3 0,35 1,2 3,314 0,520 0,257 0,24 1,4 0,40 0,00 0,370 0,420 3,321 0,024 3,604 3,335 3,3 1,4 1,0 0,30 0,408 0,409 3,305 0,021 3,526 0,040 3,445 0,24 3,316 3,2 3,281 3,2 1,4 0,35 3,5 3,261 0,40 0„12 0,502 0,379 2,5 Таблица 9.11.
Сравнение расчетных и экспериментальных значений относительной удельной силы холодного выдавлпваииа стаканов с внутренним стержнем из стала 10 при р=р!=0,1, )!,'=О (к, определен по формуле (9З9)) Я, Ь, Ч! Ьэ 8% 0,563 0,171 3,508 0,051 4,783 3,825 0,30 0,24 3,8 0,7 0,803 0,116 3,156 0,115 4,371 3,880 0,35 0,12 3,5 2,994 0,141 3,221 0,081 0,880 0,091 0,632 0,227 4,137 0,40 0,00 0,30 0,12 3,830 З,б 6,0 4,396 3,620 3,5 3,3 1,2 3,3 0,764 0,183 3,084 0,114 4,227 3,684 0,35 0,00 10,4 1,2 3,188 0,081 3,439 0,40 0,24 0,667 0,216 3,930 3,3 1,2 4,0 3,208 0,080 3,267 0,043 4,223 0,30 0,00 0,35 0,24 0,600 0,343 0,490 0,383 3,509 3,3 6,0 1,4 3,824 3,342 3,2 4,2 1,4 0,647 0,323 3,178 0,085 0,40 0,12 3,754 3,356 3,2 4,6 602 В ходе упомянутых экспериментов А.
М. Диитриевым были также получены данные по стесненному выдавливанию (соответствующий образец показан на рис. 9.19 в нижнем ряду), использованные в следующем примере. Рис 9.19. Образцы выдавленных стаканов с внутренним стержнем из стали 10 Пример 9.4.2. Определить величину относительной удельной силы холодного стесненного выдавливания стакана с внутренним стержнем при Я=1,4, г|=0,35, ге=4),24, Н=0,13, ~1,25 и сравнить расчбтное значение с экспериментальным д,=4,2. Решение. Учитывая величину рабочего хода, по рекомендациям раздела 3.2 принимаем 1г=0,1 и р,1=0,5. С помощью вышеприведйнной программы находим л;-0,590.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
