Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 4 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(273s) (813579), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Вогнутости (прогибы) и продольные волны, направленные вдоль образующеи, возникают прн обжиме относительно тонкостенных заготовок, у которых г/Р ( ( 0,020. Если г<Р = 0,020+0,030, возможна потеря устой <нвости нак в виде круговых, так и в виде продольных волн. При обжиме стальных и алюминиевых заготовок, у которых а0 ( 0,015, появляются продольные волны; при обжиме латунных заготовок возникает прогиб стенки. Вероятность появления продольных волн возрастает ие только с умень.
шепнем г/Р, ио и с уменьшением сил трения на поверхности контакта заготовки и рабочей полости матрицы, так как при этом облегчается скольжение заготовни в окружном направлении. При прочих равных условиях появление продольных воли более вероятно при обжиме заготовок в конической матрице по сравнению с куполообразной. Коэффициент обжима имеет предельное значение К„ = О/ди/и когда по мере продвижении заготовки в матрицу и сокращения ее диаметра до дор напряжение ао (или напряжение ав) достигнет критического значения а„р, при котором начинается потеря устойчивости.
Критическое напряжение при обжиме приближенно может быть определено по формуле В. С. Вольмира, полученной им по теории секущего модуля применительно к осевому сжатию относительно коротких цилиндрических замкнутых оболочек эа пределами упру гости: 4 3 Р где Ее — секущий модуль, численно равный тангеису угла наклона прямой, ОБЖИМ ОБЖИМ И РАЗДАЧА 208 202 пал !. Формулы для определения апе № п/п Эскиз обжатого участке заготовки Формулы аае =- атер/2 (! + р с(й сх) (! — 40) Х (! + Р О/г() (3 — 2сози) соедпня|ощей начало координат с точкой, лежащей на диаграмме растяже.
ния а (г). Зная величину Ег =- / (а), можно определить соответствующую критическую величину 5/О для ряда произвольно взятых точен на диаграмме а (г), используя для этого формулу В. С. Вольмнра, после чего постРоить гРафин в плосности аи2н 5/О. апо = аз ~ ( ! + р с(й и) (! 40) + 5((+Рс(ЯЯ) 0 5 5 205)пзи Н О г! 1 ! аао — — 0 5а*ср ! — ~ 0 — д + 2р х Р( 0 х Рг(Π— б) (т — П+ () + 1 ' 1 х ) 4)7) х (! + р'О/б) 5/ 5/ 5/ г/ Рис. 3. Виды дефектов, возникающих при потере устоачивостн заготовки прн об:«име Рис. 2.
Схема внешних и внутренник сил при обжиме н наприжениое состокние очага пла. стическоа дебормаиии: г н Н Г вЂ” дп. метры соответственно катрины и зболочкн и о> Согласно экспериментальным данным, прн осевом сжатии стальных (из стали 40) цилиндрических заготоиок с относительной толщиной стенки 5/О =- 0,06 —.0,08 аи ок ат; с увеличением 5,0 акр становится больше, а с уменьшением — меньше ат. При осевом сжатии норотких цилиндрических оболочек (Е/О = 0,38лл0,45) из сплава АМгб с относительной толщи. ной стенки 5/О = 0,0027 —:0,027 и ат= = (65 —;(72 МПа А. Г.
Пашкевичем и М.Ф. Кашириным установлено, что при 5/О ) 0,005 критическая нагрузка несколько превышает предел текуче. сти; с последующим увеличением 5/О нагрузка изменяется незначительно (рис. 4). График зависимости а„р/ат от О/5 при обжиме стальных заготоион в коиусиых матрицах с различными углами коиусиости, построенный по результатам экспериментальных данных, показан иа рис. 5, Поле графика, расположенное над заштрихованными уча- аао = 0,5асср (( ! + р с(й а) (! — б/О) + + р зф 5)пи) (! + Ъ О/г() (3 — 2 соки) ОБЖИМ ОБЖИМ И РАЗДАЧА 205 2.
Предельные коэффициенты обжима Кв при обжиме в сферической матрице Продолжение табл. ! Эскиз обжзтого участка ззготовкв № пгп Формулы згп и, МПз 0,0!— 0,005 0.005— О,ООЗ О. 005— О. 002 Св 0,05 0,05 — 0,02 0,02 — О,о! а пао = 0,бозор ! )~1-1-29 с!П вЂ” ) К 2 ) '('-Ф)+'- — ", ++1 ° х (1+ У()д(); 150 150 †2 250 †3 350 †4 450 1,54 — 1,49 1,47 — 1,43 1. 43 — 1,39 1,39 — 1,31 1,31 — 1,25 1,49 — 1,43 1,43 — 1,35 1,43 — 1,39 1,39 — 1,31 1,39 — 1,31 1,31 — 1,25 1,31 — 1,25 1,25 — 1,19 1,25 — 1,22 1,22 — 1,16 1,35 — 1,28 1,31 — 1,25 1,25 в 1,19 1,19 — 1,16 1,16 в 1,13 1,28 — 1,25 1,25 — 1,19 1,25 — 1,22 1,22 — 1,16 1,19 — 1,16 1,16 — 1,11 1А — 1,!3 1,13 — 1,08 1,13 — 1,11 1,11 — 1,06 а = агссоэ (() — Ы))2)7 П р и м е ч а н и е.
При обжиме в конической матрице по схеме на рис 1, а данные таблицы уменьшают на 5 — 10%; в последующих операциях обжима значения К„увеличивают иа 15 — 20 ее П р и м е ч а и н е. Среднее напряжение текучести при степенной аппроксимации диаграммы упрочнения вида и — - Ае" определяется по формуле о„р — — 0,5 ~от + — '1Х 1п — ) ехР л|, и" где пт — предел текучести; пв — временное сопротивление разрыву; и = = !п (1 + бр) — показатель деформационного упрочнения; б — равно- мерное относительное удлинение при растяжении п,р, роге вор! зоп гоо юп 0,2 ю 50 50 го об стками, соответствует условиям поте. ри устойчивости.
При обжиме в сферической матрице по схеме, показанной на рис. 1, в, пРедельные коэффициенты обжима Ко определяют по табл. 2 в зависимости от относительной толщины стенки за- О П,ПО5 О,ППМ з!П Рмс. 4. Графов зависимости критической мзгрузкв от отвосвтельвой тазщввм стев во ззготозвв в схемы изгружеивя: ! — ежзтве в обойме, 2 — свободвое ежзтие; 3 — сжзтве с ввутреввмм протвво- дзвлевмем готовки и ее временного сопротивления разрыву. Данные, приведенные в табл. 2, получены расчетом по формулам, выведенным на базе теории локальных деформаций. При обжиме по другим схемам (см. рис.
1, б, г), в связи с изгибом и спрямлением элементов заготовки при переходе из конического в цилиндрический участок матрицы, происходит увели- Рис. 5. ГРзавв ззввсимоств ои /о от отмо- свтельиого дввметрз О)з ззготозкм врв обжиме ° вовусимх мзтрвцзз с розным углем а ченне напРЯжениЯ оае (пРи 5)х) = -- 0,05, а — 30' и К„= 3, Ьоаз яв Рм 0,)пз), что вызывает Уменьшение предельного коэффициента обжима. С учетом этого данные табл. 2 уменьгпают на 3 — 5 %.
Коэффициенты обжима, приведенные в табл. 2, получены с учетом несовершенств заготовки и отклонений от идеальной формы в виде изменения толщины стенки, овальиости поперечного сечения, отклонений и неоднородности механических свойств, дефектов в виде вмятин, асимметричности приложения внеш!чей силы и пр. Предельный коэффициент обжима можно определить графоаналитически, для чего используют график аао (Кп), построенный по соответствующей формуле табл, 1 при известных ов, 0„ фр н р, )7, а, 5, )7. Прямая, параллель.
ная оси абсцисс, имея своей ордина. той пвр, в точке пересечения с кривой графика указывает численное значение предельного коэффициента обжима для различных условий контактного трения (рис. 6). Значения коэффициентов обжима, полученные графоаналнтически, следует разделить на коэффициент запаса устойчивости, равный 1,! — 1,15. При обжиме в конической матрице нагартованной заготовки с дном, полученной вытнжкой из плоской заготовки (см. рис.
1, д), предельный коэффициент обжима определяют по номограмме, состоящей нз двух секторов (рис 7]. В правом секторе нанесены три кривые, соответствующие определенному значению показателя деформационного упрочиения и материала заготовки; по осн абсцисс отложен угол конусности х матрицы. В левом секторе нанесены кривые, соответствующие определенным значениям коэффициента вытяжки Кв заготовки после разупрочняющего отжита. По оси абсцисс отложены значения предельного коэффициента обжима Кп.
Порядок пользования номограммой показан штриховыми линиями. по Рис. 5. скемз в грз4юзозлвтвееевому способу определенно оределзвого возфавцвевтз обжима ° различных услооввз тревмв ОБЖИМ ОБЖИМ И РАЗДАЧА Г/ГГл Рис. а. Гра4змк зависимости провального козббзивиснта обжима: о — от угла конуспости сс матрацы: Г> — от продольного радиуса крпаизиы и р — 2ЛГТЗ длв материалов с различным показателем стспсвп «ризоа упрочивав» 0,7 Рнс. т. Номограмма дла опродвлвниа предальнего ков4ийниивнта обжима Кп нагартоваииод заготовки 0,5 г,о О,з о г з то го зр а! зи зи и" г,г г„ги гп 3. Предельные коэффициенты обжима, получаемые в штампах с противодавлением и без него а) Тип штампа О протнводавлсвнем Материал заготовки Без протизодавлсии» наружным н аиутрси- иим наружным Сталь ннзкоуглеродистая Латунь Л63, Л68 Алюминий АМП, Дуралюмни.
отожженный закаленный 1,43 — 1,33 1,54 — 1,43 1,47 — 1,39 1,82 — 1,66 2,00 — 1,82 1,88 — 1,75 3,33 — 1,85 3,70 — 3,12 3,70 — 3,12 0,32 ! О,!б 1,54 1,59 1,49 1,56 о,оз о,оэ О,ОЗ 1,37 — 1,25 1,33 — 1,60 1,66 — 1,59 1,47 — 1,39 1,86 — 2,50 2,50 — 2,32 1,45 1,49 1,37 1,47 1,39 1,30 10 1,33 20 1,23 Пр и м е ч а н и е. Угол матрицы и = 15'; 510 = 0,02 —:0,10.
Экспериментальные значения предельных коэффициентов обжима при штамповке по схеме, приведенной на рис. 1, и, даны в табл. 3 и 4. Влияние на Кп отношения (Згз, угла конусности а матрицы н показателя степени л кривой упрочнения металла заготовки, установленное экспериментально, покааано на рнс. 8. На предельный коэффициент обжима существенно влияет аннзотропия ме. ханических свойств материала ваго. товки, особенно прн обжиме тонностенных труб из алюминиевых, магниевых и титановых сплавов. Радиальное противодавление на деталь в зоне передачи усилия (цилиндрический участок, деформируемый упруго) препятствуетобразованию круговых волн и, следовательно, повышает предельное формоизменение в зоне пластической деформации.
Радиальное праги водавл ение создается элементами штампа для обжима в виде скользящей обоймы, охватывающей заготовку (рис. 9, а), или скользящей обоймы и неподвижной оправки, находящейся внутри заготовки (рис. 9, 6). При обжиме с радиальным противо- давлением критическая степень деформации существенно выше, чем без него. Детали, деформированные без радиального противодавления, только с внешним и двусторонним противо- давлением показаны на рис. 1О, и — в соответственно. Если заготовка с относительной толщиной стенки зЮ ) ) 0,06 обжимается только с внешним противодавлением, возможно появле- ине асимметричных складок.
направленных внутрь заготовки (рнс. 10, б). При обжиме с двусторонним радиальным противодавленигм потери устойчивости в зоне передачи усилия не происходит (рис. 10, в), однако при з,'(З ) 0,06 появляются волны вдоль образующей или сквозные трещины, направленные под углом 45' к образующей. На рис, 11 показана заготовка из дуралюмнна Д16, обжатая с высокой степенью деформации до момента появления трещин. Если заготовка имеет дно, плавно сопрягающееси с цилиндрической круговой стенкой (например, заготовка в виде стакана, полученного вытяжкой) то создание внутреннего противодавленяя связано с усложнением конструкции штампа для обжима.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
