Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 3 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(193s) (813578), страница 30
Текст из файла (страница 30)
На распределение деформаций и кннематину »ечения металла значительно влияам масштабный фантор и профмль рабочей части матрицы. Неравномерность деформации и кинематика течения металла наиболее надежно определяются экспериментально методами ноордииатной сетки и муаровых полос, ка»орые при сложных картинах течения металла используют совместно. Изменение координатной сетки при прямом выдавливании сплошного стержня приведено на ряс.
13, а влияние масштабного фактора на нинематику течения при пряб* Рис. »3, Иямевояяо коордияат»юй сетка орм арамам ямдавкяяаияи сяяашкого о!громя ма ставя »э; ясходкый абрязоя дяамотром я высотой »Оэ мьм к = 9,99 мом выдавлввании — на рис. 14. Во всех случаях сетка наносилась фото. графическим методом с одного оригинала размерами !ООХ !00 мм, а для изучения влияния масштабного фактора снимки координатной сетки паслв деформации увеличивали так, чтобы диаметр пресс.
остатка равнялся 100 мм, т. е. был одинаков. Л1атериал„ еготермическая обработка и(подготовка поверхности образцов, шероховатость поверхности инструмента были одн. иаковы, а форму и размеры образцов и рабочих частей инструмента выбирали нз условий геометрического по. добия. КОНСТРУИРОВАНИЕ ШТАМПОВАННЫХ ЗАГОТОВОК !33 132 НА ПРЕССАХ ШТАМПОВКА Рлс. 14. Влнлннс масштабного фактора иа аннсматнху течения металла црн прямом выдавливании: слева — лалаахенас поперечных линей 7с В, Э н !О црн выдавливании абраацх Ансметрам н высотой 100 мм; е = 0.69 (см. рнс. 19); сцрсвс — полажение акнанменных поперечных линий ари вылавливании абрахах диаметром н высосай 10 мм; е = 0,69 Наиболее сильно проявляется влияние масштабаого фаиторз на кннема.
тику течения металла при уменьшении дыамесра образцов до 15 — 10 мм. На рис. 14 справа показано положение поперечшах линий 7, 8, у и !О после выдавливания образца диаметром и высотой !00 мм (т. е. гак, как пока. вано на рис. 13, о), слева — положение тех же линий после выдавливания образца диаметром и высотой 1О мм. Наиболее распространены конические матрицы, основвой харакгеристикой которых является величина 2сх. Зависимость относительного удельного усилия от угла 2сс имеет минимум, который в большинстве случаев находится около 2сх = 60'. Однако в зависимости от деформации, коэффициента трения, напряжения сечения металла и модуля деформационного упрочне.
нвя оптнмальнаи величина 2сс может изменяться в пределах !5 †1 'С. Применение матриц с криволинейной образующей позволяет минимианровагь давление иа пуансон, локальное давление на стенки матрацы налипав, повыснается стойкость матрицы. Сплошные ступенчатые детали с флаицем н с удлиненным конусом также получают сочетанием прямо~о выдавливания, редуцирования н высадки. Переходы при штамповке ступенчатой детали с удлиненным панусом приведены нэ рис.
16. В первом переходе осуществляется прямое выдавливание с максимально допустимой деформацией. Наряду с оформлением конуса металл набирается для последующего редуцирования. Во втором переходе проводится редуцирование + + высадка. Отлвчительной особенностью редуцирования является ббльшая, чем обычно, деформация, которая связана с упрочнением металла в конической части. Во избежание торможения металла вследстиие упругопластической деформаппи предварительно Лля сочетания преиыушеств матриц с различными профилями целесообразно, как отмечает И. П, ренне, применять сигмоидальные матрицы, имеющие короткий вогнуто-выпуклый профиль образующей.
Сигмоидальные матрицы с малой площадью контактной поверхности, т. е. укороченные, обеспечивают равномерность деформа. ции с плавным нарастанием ее вдоль линий тока при пониженных затратах мощности на трение. Пля выдавливания заготовок нз труднодеформируемых сплавов целе. сообразно применять погнуто.выпуклые воронки, профиль которых составлен из дуг нлотонды. При такой форме воронок обеспечивается самопроизвольный захват смазочного материала, понышаесся устойчивость его пленки, исключается образовааие поверхностных дефектов в виде серша», рисок, в выходной ее части, неравномерность деформации по сечению и коэффициент напряженного состояния в средней части сечения. А(инимизация проводится путем оптимизации профиля образуюсцей: применения вогнутых,';выпуклых и вогнуто-выпуклых (сигмоидальных) матриц.
Влияние профиля матрицы на напряженно-деформированное состояние металла приведено на рис. 15. Применение выпуклых и особенно вогнутых матриц по сравнению о конической матрицей снижает затраты мощности деформации на 1Π— 15 асю Однако использование матриц с профилем, составленным из дуг окружности и эллипса, вызывает повышение силы н неравномерности деформации в зоне перехода в контейнер и калибруюшее очко матрицы.
Выбранный профиль должен обеспечивать плавный переход поверхностей. При применении ионических матриц наибольшая накопленная ингенсиввость деформаций наблсодается на наружном контуре очага деформации, где обычно достаточно благоприятные условия для разрушения (величина П составляет от — 4 до — 7). В направленив по радиусу к главной оси деформируемого тела величина е, уменьшается, а П псктепенно увеличивается. Далее в трубке некоторой толщины происходит сильное уменьшение 61 и повышение П вплоть до положнтель. ных величаи о,.
В отдельных случаях (при квадратном или прямоугольном профиле матрицы и г. п.) у входа в воронку матрицы не только величина оср ) О, но также и все главные напряжения о„ 06, о„ больше нуля. !!рп выдавливании металлов, имею. щих диаграмму пластичности с относительно высоким отношением ерс(с(П), могут появиться внутренние трещины. Применение вогнутых матриц плавной ирсвизвы выравнивает деформацию по сечению и уменьшае~ уровень П в центральной зоне очага деформации. При арамом выдавливании чаготовок нз никелевых н других сплавов с повышенной адгеаией к инструменту, большом объеме выпуска, высоких давлениях эффективно прииенять матришй с выпуклым профилем на выходе металла из очага деформации.
Рнс. 16. Нхалмиин аанааатсла наарлмсцнага состояния и н нааоалеввай Асфармацни е в мсрнкнацлльнам ссчсннц лрн прямом выхавлнаанинс а — «ахцчссххя матраца. 2а = 60', б — кавнчсскал млгрнца, 2а = 90', с — каннчс- скал матрица, 2сс =- 120', с цнлхнлрнчссхан матраца, 2ц 180', д — вогнутая матрица; е — согнута.аыаунлс» матрица. Мсссрнал — медь М1, диаметр йаласти матрицы Зэ мм; с = 1,27 ШТАМПОВКА НА ПРЕССАХ 134 КОНСТРУИРОВАНИЕ ШТАМПОВАННЫХ ЗАГОТОВОК 135 ам) к) Рис, 16. Переходы црк штамповке стуцса. часов дсткэи с удэцксцкыы конусом: / — оряцос выдавливание; Э вЂ” рсдуцкроээккс (осрэый этап) -Ь высадка фаэнца (старой этэо); Э вЂ” рсдуццроээаас (цср. эый этак) + оолуэакрытас оапсрсчкос эы.
дсэлцээккс (кторов этэо) образованного конуса в зоне перехода к вновь образующемуся, угол наклона конуса матричной воронки несколько увеличнваетси. При высадке осуще. сгвляется набор металла для шестигранника. Высадив по времени иасту- Рцс. )т. Заготовки шкроэык пальцев тру эоэык аэтаыоймэсй пает после редуцирования, так как требует значительно большей силы. В третьем переходе редуцированием завершается образование ионической части и полузакрытым поперечным выдавливанием оформляется шестигранник. Значительный по номенклатуре и объему выпуска — класс сложных ступенчатых деталей, конструктивным элементом когорых является стержень в виде конуса, цилиндра или их сочетания и массивная головка в виде сферы, полусферы, усеченного конуса, цилиндра. К их чвслу относятся детали типа шарового палы(а и валшестерня.
Шаровые пальцы по конструктивно. технологическим признакам можно разделить на три группы: сплошные, с полупустотелой головкой и полой головкой, полость из которой на некоторую глубину переходит в стержень [д. с. 764820 (СССР)). При штамповке на прессах шаровых пальцев большегрузных автомооилей с относителыю большим объемоч головки (рис. !7, а — е) целесообраано использовать на стереотипные процессы, основанные на применении предварительной высадки, а более эффективный для поставленной задачи процесс поперечного выдавливания, который в случае необходимости может сочетаться с окончательной высадкой (объемиой калибровкой).
Схема процесса формоизменения с применением поперечного выдавливания приведена на рис. 18, которую следует использовать, если п = Н)О > 2,5; 0,7 ( ( е э 1,2; е, (0,5 (з — деформацйя йо йаибольшему сечеви)о шнровой головки; в! — деформация по сечению хвостовика). Дополнительным резервом экономии металла является применение технологии холодной объемной штамповки деталей, в которых массивные сплошные головки заменены полыми, что особенно эффективно при изготовлении крупных деталей (см. рис, 17).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
