Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 3 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(193s) (813578), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Изменение силы в зависимости от перемещения пуансона при формообразовании конической головки в процессе первого перехода штамповки может быть представлено параболой 1 второй степени, а при окончательной высадке ориентировочно параболой П четвертой степени. Точка А соответствует моменту, когда пуансон коснулся заготовки и началось ее упругое деформирование; точка  — силе Рн,„; точка С— моменту, когда ползун пришел в крайнее переднее положение. График изменения силы высадки Ро может также строитьсн по гиперболической зависимости: где Риз з осра' 5р пОлный Рз бочий ход ползуна; 5; — текущее значение перемещения йолзуна.
По этим формулам составляется таблица значений Ро прн различных 51 или строится график Рп =- Рп (5!). Экспериментальная силовая диаграмма суммирует по оси абсцисс пластическую и упругую деформацию при соответствующей деформирующей силе. Пользуясь участком разгрузки, можно построить истинную силовую диаграмму в координатах «перемещение деформирующего инструмента— сила штамповки». Для процессов холодной объемной штамповки, которые осуществляются на недостаточно жестком оборудова.
нии, при построении силовых графиков необходимо соответству!ощим образом отражать податливость системы машина — инструмент — штампуемзя деталь. Основными факторами, от которых зависит сила выталкивания, являются: схема деформапии, материал н размеры заготовки, коэффициент трения между отштампованной заготовкой и стенками матрицы, давление, действующее со стороны отштампованной заготовки на стенки матрицы, упругие свойства выталкивающего стержня. Сила выталкивания в общем случае где Р = 0,1 — коэффициент трения между отштампованной заготовкой и стенками матрицы; Р; — площадь боковой поверхности элемента ручья матрицы, из которого осуществляется выталкивание; р1 — давление, действующее иа стенки элемента ручья матрицы со стороны отштампованиой заготовки. Поскольку в начальный момент выталкивания отштампованная заготовка не подвергается силовому воздействию со стороны пуансона, давление может быть принято равным истинному на- пряжеиию упрочненной заготовки, ко- торое можно рассчитывать по формуле В.
Я. Шехтера; где пп — временное сопротивление исходного калиброванного матернада, МПа; ф — относительное сужение после разрыва, равное относительной осадке при сжатии. В процессе высадки стержень выталкивателя упруго деформируется, и при отходе главного ползуна назад упругая сила, действующая на стержень отштампованного изделия, способствует его выталкивзнию Рупр = сн 1!1п где сп — коэффициент жесткости вытзлкйвающего стержня, сп = ЕР 11п = = ЛЕй~~(41 ); 51 — упругая деформация выталкивающего стержня, б(п = Р1э(ЕРп)! 1в длина выталнивзющего стержня; Рп — площадь поперечного сечения выталкиваюп!его стержня диаметром бо! Рупр равна силе, действующей на выталкивающий стержень в процессе штамповки.
При отсутствии данных о величине этой силы можно воспользоваться экспериментально полученными значе- 298 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОЙ СИЛЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ силы выдавливания пслсстен штймпов 299 Р,ВИ' Юга аоо гвоо »00 гшо гоо тоо О уо Гд Ими пнями упругой деформации стержня 6(в = (0,8 —:1) И (в. Ориентировочно сила выталкивания Рвыг = р)!и Шрап (табл. 12), (66) где р из О,бог; Р = 0,16; д — диаметр стержни; пои — (б 1ра, —— 1; ПРИ д >б 1раа=бд 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛЫ ЧЕКАНКИ И КАЛИБРОВКИ Верхнюю оценку деформирующей силы, необходимой для выполнения операций калибровки или чеканки, можно осуществлять используя основное энергетическое уравнение, согласно которому работа внешних сил на заданных перемещениях всегда меньше работы внутренних и внешних сил трения иа кинематически возможных перемещениях.
Под кинематически возможными понимают перемещения, удовлетворяющие граничным условиям — заданным перемещениям, условиям неразрывности и постоянства объема. Зто энергетическое уравнение для плоской или осесимметричной деформации имеет следующий вид) Р и», ~ ( Ч Рà —;. 1 + = ~ ) (и( «)) а!'+ ,Гз ~) ( и Р1, )6)) 1=1, 2. 3 Р) где Р— действительная деформирующая сила; бй — заданное перемещение (перемещение рабочего инструмента); аз — напряжение течения материала заготовки; $)! — интенсив. ность деформации; У вЂ” объем пласти. чески деформнруемой части заготовки; 71 — площадь поверхности разрыва скоростей сдвига; и", и и', — кинематически возможные йеремещеиия вдоль поверхностей разрыва скоростей сдвн- га, принадлежащие приграничным областям; )6 — коэффициент трения; Р— площадь контактной поверхности поковки; и» вЂ” кинематически возможное перемещение в направлении осн Х вдоль контактной поверхности.
Заменяя в уравнении (67) неравенства равенствам и решая его относительно удельной деформирующей силы (давлсния) р ) †, найдем Р— = — '" бадр+ р 1 гг Р АИ 1 + у!а ~ ~ (и) ~ иг) д)+ и=о, 1,2.з 1„ ' РР1. )66) ! 1,2,3Г Пример. Найти верхнюю оценку удельной деформирующей силы, не- обходимой для плоскостной чеканки поковки с вытянутой осью в плане. Решение.
При плоскостной чеканке поковки с вытянутой осью в плане весь объем поковки находится в пластиче- ском состоянии, а схему деформиро- ванного состояния можно принять плоской. Распределение кинематичсски возможных перемещений по высоте можно принять линейным. Положим, что в плоскости симметрии перемеще- ние равно нулю; тогда частицы ме- талла, расположенные выше плоско- сти симметрии, перемещаются вниз, а ниже — вверх, Согласно принятому, 8 и* = — йл —, (69) Ь' где А — половина высоты штампованной заготовки. Условия постоянства объема Б»+ йхз-о, (70) ди ди" в котором $" = — »; $' дХ' г дб' После подстановки зхт в выражение (70), последующего интегрировании и определения произвольной постояи- ной (при Х 0; из»= О) найдем из» = Ьй Х/А.
Интенсивность кинематичсски возможных деформаций 5,6 — Р (5» эу) + +(яу йг) +(4 5») 2 Ай губ Подставляя $" и и' в выражение (68), получим И а о о з 2 ( 1!за) 2(, ИА) 'б 2Н где и = А)2 — половина ширины штампованной заготовки; й = Н'2— половина высоты штампованной заготовки; рв — коэффициент трения при плескам деформированнои состоя. ни и.
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛЫ ВЫДАВЛИВАНИЯ РАБОЧИХ ПОЛОСТЕЙ ШТАМПОВ И ПРЕСС-ФОРМ Потребнаи сила выдавливания зависит от механических свойств деформируемого материала, общей деформации(глубины полости), размеров заготовки, формы изготовляемой полости, вида и размеров облегчающей камеры, способа выдавливания, условий контакта. В процессе выдавлива. ния сила непрерывно возрастает (рис. 22) Деформнрующую силу можно сиивить поэтапным деформированием с Рп». 22. Силы Р вылввлнвввпп полости в звгагавве пз стали !5 п давление р пв инструмент в зависимости аг глубпвы Э впелраппп пуапсапв.
Размеры цилиндрической ззгагавкн) О 35 мм; Н 30 мм; Хпзмзгр пузпаанз 4 = !3,5 мм; 1 — зайрыгае выизвлп" ванне; 2 — ззпрыгае выазвлпвзнпз с ппжпей пзмзрай (йпзмагр 4 = !1 мм глуп бппз И 1О мм):  — в*прыг»в выдави лпвзппз 6 заковай камерой (» = 5 мм, и 4 = 29.7 мм, И = 20 мм); 4 — агкры" и ' ' п гав вылзвлпвзппе; 5 —  — запрыгав выдзвлпвзппе са сйпазпай пзмерай !сваг. вегсгвзпва 4 равен !1,2; !2,2; 12,7: и 13,1 мм), Обазаз»азпв формы п размеров пзмгр см. в табл. 13 извлечением пуансона из заготовки восле каждого этапа и возобновлением смазывания пуансона и поверхности рабочей полости. Если необходимо значительно уменьшить силу штам.
павки между этапами деформирования заготовку отжигают, предохраняя поверхность рабочей полости ат окисления. Эффективным способом снижения силы служит применение облегчающих камер (табл. 18). Камеры изменяют характер течения материала, уменьшают деформацию и гидростатическое давление. Недостатком применения большинства камер является снижение пластичности материала заготовки, вследствие чего возможно его разрушение.
Изготовление холодным выдавливанием глубоких и сложных рабочих полостей в Продолжение табл. 13 Осноаиые расчетные зависимости Выдаали. ванне Камера Нентрвльная и приемнике (подкладном кольце) г > 2 мм! а = 10-:20'; с)е = )0,8-:0,9) з); Закрытое, полузакрытое, откры- тое 0,85— 0,90 4У к Кольцевая н приемнике Ун ма У; а ю 45', 1н, дн — задают; 0,90— 0,95 Закрытое 2 1'к )тзз ж— ' ыкгн 1» Верхняя з)н = 10,8 †: 0,9~ с)! У„ = 10,55 †: 0,75) У; Закрытое, полузакрытое, откры. тое 0,50— 0,90 4Ун )зк к Нижняя Закрытое, полузакрытое, откры- тое 0,80— 0,90 и' 300 опрядяляния потрявноп силы дяеормировдния !3.
Виды облегчающих камер, основные зависимости для расчета нх размеров и значения козффнциента Фа, учитывающего влияние камеры на силу выдавливания 1'н = 10,7-ь0,8) У; 0,8з); г> 2 мм; )тн и пч к Н = йк -). 11,0-ь1,2) с),' применять прн 1,!О> Ь » — 0,25 силы выдавливания полостяй штампов СИЛЫ ДВФОРМИРОВАНИЯ 302 ОПРВДВЛВНИВ ПОТРВВНОЙ СИЛЫ ВЫДАВЛИВАНИЯ ПОЛОСТЕЙ ШТАМПОВ 1,00 1,05 прн й~ 0,5й; 1,07 Крестообразная 1,16 Треугольник — 6,71)1) и~, (73) 4(йл — й ) л= 12ХНЗА (оХ5М ЗОХГСА 158— 170 156— 164 189— 200 170— 192 156— 164 17 5— 190 !79— 202 16!в 189 138— !6! 378 1,27 1215 695 1340 823 1415 630 1246 643 1330 626 !450 8!0 !29! 386 ! 293 494 !232 553 1,67 432 8,7 У10А 271 9,4 С ()7 — ехр е,') ()г — 1)ехре,'.
' ЗХ2В8Ф 327 0,86 7ХЗ 35! С (ехр е, '— 1) и 5ХНМ 412 0,40 (сг — 1) ехр е,'. 4Х5МФС 5ХЗВЗМФС (ДИ-23) 367 8,9 261 0,72 заготовках из стали с высоким сопротивлением деформнрованню и малой пластичностью, как правило, невоз. можно. В этом случае целесообразно применять выдавливание в режиме теплой (полугорячей) деформации. Сила закрытого вьщавливаиия при колодной н полугорячей деформации Р = р!Ьо (72) где р — давление пуансона; ) — наи.
большая площадь поперечнога сечения внедренной части пуансона; дав коэффициент, учитывающий влияние облегчающей намеры (см. табл. !3). Давление при инедрении цилиндрического пуансона с плоским или сферическим торцом р = и ~(0,95+ р — ) (з! — и) + 2йт 'х 3) 7,85 + 0,67от + (6,71 !и )7 + — ' — 8,6) з) -)- (7,!6 + 7,85 1п )7— где п — Аозффициент; для пуансона с плоским торцом и = 1, для пуансона со сферическим торцом при й~~ О Зс( и п им 1 при й,м О Зс( (й, й — соответственно глубина внедрения н диаметр пуансона); р— козффициевт контактного трения; й,— глубина полости (для полости со сферическим днам — глубина ее цилиндрической части): )7 — относительный радиуо внешней границы очага пластической деформации,' ддя пуансона с плосним торцом — 2й )7 = 5,6 — 2,7 ехр— для пуансона со сферическим торцом )1 = 5,6 — 2,7 ехр — 0,6й "~Ф-(~)' при Оц„й(О,бс(; — 1,2й В = 5,6 — 2,7 ехр с( ег — средняя интенсивность деформации на поверхности полости: для пуансона о плоским торцом е' = 2й(с(; для пуансона со сфернчесним торцом е' = 1и с()(З вЂ” й) при й ( О,бс(; е,'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
