Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 3 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(193s) (813578), страница 62
Текст из файла (страница 62)
При отсутствии экспериментальной ириной упрочнеиия стали, предварительно деформированной с достижением требуемого размера сечения, можно воспользоваться кривой упрочне. ния горячекатаной стали данной марки. Напряжение о, в таком случае определяют по суммарной деформации, полученной при волоченин и редуцированни. В табл. 3 приведено временное сопротивление разрыву отдельных частей болта при штамповке четырьмя способамн иа одиопозиционном и многопозициониом автоматах; значения ав неотожженной стали на рис. 10 изображены сплошными линиями, а отожженной — штриховой линией.
7Я 1Я РЯ яв вя яв яг ) лм бгв г) Рмс. 1о. временмбе сопротввлевне разрыву отдельных частей балта прн штамповке четырьмя свособвмн на овнопазнцнонном н многопознцноннам автаматаш а — аднопознцнонная высадка болта на двухударном холодновысадочном автомате; б — мнотапознцнонная штамповка с одинарным редуцнраваннем гладкой части стержня н двойным редуцнрованнсн резьбовой части; а — многопознцнонная штамповка с пред. варнтсльной осадкой — калибровкой отрезанной заготовки, выдавлнванвем стержня н редуцвровакнем резьбозай чаете; г — многопознцнонная штамповка с формообразованием шестнгранной головке «ыдавлнваннем стержня н рсдуцнр ованнсм конца под накатку резьбы 3.
Времемное сопротивление разрмву (МПа) отдельмых частей болта при штамповке различными способамн иа одиопозициоином и многопозицнониом автоматах с оз головка болта г ав гладкой части ~ аз Рсзьбовой стеРжня ~ части стержня При расчетах приняты линейные размеры в метрах, площадь поверхности в квадратных метрах; Р— сила, МН; Р— давление па инструмент, МПа; о — напряжение, МПа", А — работа, МДж; )( — коэффициент трения пра холодном деформировании со смазочным материалом Р 0,1; от— предел текучести материала; если он неизвестен, можно принимать аал— условный предел текучести; о, — приведенное напряжение течения (по Е. П.
Унксову) 284 ОПРЕЛЕЛЕНИЕ НОТРВБ1!ОН СИЛЫ дВФОРМИРОВАНИя СИЛЫ ОТРЕЗКИ, ОСАДКИ, ВЫДАВЛИВАНИЯ, РЕДУЦИРОВАНИЯ 285 осное сжатие; Аз и А — начальное и текузцее значения высоты при испита. нии на одноосное сжатие. При растяжении Ч является сужением, а при сжатии — осадкой. Обе характеристики деформации связаны между собой однозначно — с е= 1п —; Ч~=! — е 1 — Ч' ' Соотношения между А и Р в формулах (17) справедливы, если осаживаемые образцы ие становятся бочкообразнымии (например, при осадке образцов с торцовой выточкой). Построение кривых упрочневия при осадке образцов с торцовыми выточками проводится по ГОСТ 25.503 †. Для определения и, вместо кривых деформацнонного упрочнения можно таньке использовать уравнения, аппроксимирузощие эти кривые: о = — о агс19 ( — ! ; (18) 4 / Е Д 7 в о, = озв ( — ')"; о, = о,п( — )~ ею (20) фз где зз и фв — логарифмическая и от. носительная деформации прн одиоосном растяжении в момент начала образования шейки (равпоыерная деформация); напряжснпе течения в этот момент и, — и ее — в (21) 1 — ф„' где оа — временное сопротивление исходного материала (условное напряжение).
Иногда равномерная деформация задается в виде равномерного удлинения о,=е ' — 1= Ч' . (22) 1 — фз У; авнение (!8) справедливо для любых деформаций, уравнение (!9)— до е = 1,5 . 2 (ф = 0,78сс0,86), иначе получатся значительно завышенные значения о,,; уравнение (20) справедлгво (по С. И. Гзбки«у) до е =- 6 (ЧФ = з = 0,997), иначв получатся заниженные значения пз. Приближенно для определения оз в ряде случаев можно использовать линейную зависимость оз о,в (1 — 2Чзп+ Ч>). (23) Если равномерная деформация ма- териала неизвестна, то для прибли- женных расчетов можно также вос- пользоваться формулами о 0,9о„(1 + 2ф); (24) и, = о, (1 + 1,6ф).
(25) Обе формулы дают близкие значе- ния, но первия лучше подходит для отожженных материалов, а вторая для наклепаиных. Уравнения (23) †(25) справедливы для любых деформаций, но для малых деформаций получаются несколько за- вышенные аначения. Сила отрезки и обрезки Р = )срт), где й = 1,Ззи!,4 — коэффициент, Р учитывающий конструкцию и состоя- ние режущих кромах отрезного ножа и втулки, перекос материала и за- тупление режущих кромок; ) — пло- щадь среза; касательное напряжение при сдвиге т = ' зы О,боп.
,'3 Поэтому при определении силы от. резки и обрезки заготовок во всех формулах целесообразно принимать оа вместо йрт. При отрезке материзла параллельными ножами (пп Относительная глубина проникиове. ния ножа в металл до момента сдвигз (по А, И. Целикову) Апти (! 2 . 1,6)6з где бз — относительное удлкиение металла. При отрезке листового или полосового материала изклонными ножами сз па 18 'Р где 8 — толщина материала; ~р = 2 —; 5' — угол наклона ножа. При формообразовании граней болта путем обрезки сегментов у цилинд.
рической головки Р = 1,15 ! — — 1 ) ппНпа, (28) (Н где а — ширина грани головки болта (см. табл. 8); Н вЂ” высота головки болта; и — число граней у головки болта. Сила, необходимая для осуществле. ния процессов осадки, контурной осадки и рельефной чеканив, Р = РР. При осадке заготовки произвольной формы в плане максимальное давление */ ТР ( Р = оз ~ 1 + 0,4!с — /, (29) Н/ где Р— площадь поперечного сечения детали; Н вЂ” высота детали. При холодной контурной осадке (рис.
!2) осаживается не вся заготовка, а только ее участок (фланец), ле. жащий на матрице; центральная часть заготовни, углубляющаяся в полость матрицы, не изменяет свою первоначальную толщину Аз. Для этого должно быть выдержано условие — ( Аз — А) (30) где Ь вЂ” наибольшая ширина детали; б — диаметр центральной части (выступа) детали; А — толщина фланца', и — безразмерная величина равная 0,36 — 0,42.
Давление иа инструмент при контурной осадке (по Р. Л. Степаняну) Р = (1+ р (0,5 '— Р + ! ) ~о,, (3П где Р— плошадь ссаженной части заготовки (фланца); 7 — боковая поверх. ность центральной части заготовки в полости матрицы (выступа). Деформации е или ф определяются по формулам (!7), причем при осадке— для всей детали, в при контурной осадке — для фланца заготовки; приведенное напряжение о, для обоих процессов — по формуле (15).
Рпс. 17. Схема зантурпай асзпзн: 1 деталь; 7 — матрица; 3 — пузнсаи При рельефной чеканке давление на ииструиент Р = (6 —:8) ов. За площадь Р при определемин силы Р следует принимать площадь, подвергаемую чеканке. Логарифмическая и относительная деформация при прямом выдавливании и редуцировании составляет соответственно (рис. 13) РР— 7 е=!и —, ф = Р Рпс. 13. Схемы; а — прямого выдззлпззпиз из пальцевая ззгатаззз; б — прямого аыдазлпззппз зз сплошной заготовки; з — рсдуцараазззз и калибровки полых деталей; з — Р«дуцправзппз и цзлпбразпп сплошных деталей; 1 — прзсмпзк матрицы; 7 — капп ческий учзстак матрицы; д — цплмндрпческий пасс матрицы; а — нзрумпзз ступень пузисапз; б — цептрзльпзп ступень пузмсапз 285 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОЙ СИЛЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ Сз!ЛЫ ОТРЕЗКИ, ОСАДКИ, ВЫДАВЛИВАНИЯ, РЕДУЦИРОВАНИЯ 237 Р= рз+рз причем л р =и" 1п г з зтп сс ' р, = а,з)з Х е! = 1п —.
1+$' где Р и 7 — площади поперечного сечения приемника матрицы или заготовки на входе в матрицу и заготовки на выходе из конического участка матрицы; л (Рз — !(з) л (нч — ст() где () — диаметр приемника матрицы (при редуцирования и калибровке— наружный диаметр исходной заготовки); с( — диаметр цилиндрического пояска матрицы; с(! — диаметр центральной ступени пуансона (для сплотпной заготовки с(! = О).
Давление, передаваемое на пуансон, где р! — давление, вызвгпное трением при перемещении заготовки в приемнике матрицы (при редуцировании и калибровке р, = О); 2л()Нтррз 2Р (1 — - т) — лт)Нч)с ' где э — коэффициент Пуассона; рз— давление, необходимое для деформироваиия заготовки в коничесном участке матрицы; рз = рд+ рг+ рт "=Б) ""('+ — ""+ -1- т+ 1п —. з!пи ) (1+ — )] а,"; (33) 1+ — „1 — (1+ т -1- 1п —.) с( Х !+— 71 Х ( ! — — ) с(Е сх. (34) В этих формулах Н вЂ” начальная высота заготовки; л — угол конуса матрицы, рад; т = р (1 — шил с(1 рина цилиндрического пояска матрн- Р цы); л = 1п —. В формулах надо принимать среднее арифметическое значение а,* = Вст..п.
где а, о — усредненное напряжение текучести, равное среднему арифметическому пределу текучести исходного материала и материала, упрочненного прн соответствующей деформации ф! ат+ и, Пз СР 2 Ориентировочно можно считать, что редуцирование и калибровка осуществляются при (1 + )з зн ) (35) 17 — с( Работа деформации А=Р*, где з — ход пуансона в процессе выдавливания. Давление р при редуцироваиии можно также подсчитывать по формуле Н. Т. Деордиева )з+ !йа в которой (1 †)з !П сс) !и!с Деформация при обратном выдавливании, сопровождающемся деформационным упрочнением, учитывающая одновременно уменьшение площади поперечного сечения, осадку дна и наличие недеформироваииых зон материала заготовки (рис.
14), е! )п ~ — ( —,) ], (37) где Р и 7 — площадь поперечного сечения матрицы (или исходной заготовки) и пуансона (или полости детали) соответственно; (7 и !( — их диаметры; Н и й — начальная высота заготовки и текущее значение толщины дна выдавливаемой детали; Н' и й' — начальное и текущее значение высоты очага деформации; Н' = й' —. (38) Р— 7' По Л. А. Шофману, для установив шейся (стационарной) стадии процесса, которая продолжается до момента, когда очаг деформации коснется диа матрицы, й' =. 0,257! (1,4 — — 1. су )' Формула (38) справедлива при уело. вин, что подсчитанная по ней начальная высота Н' очага деформашп! меньше или равна начальной высоте Н заготовки.