Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 4 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(273s) (813579), страница 43
Текст из файла (страница 43)
При радиусе сопряжении дна н стенки г ) 45 обжим такой заготовни со стороны торца с внешним противодавлением визывает заметное изменение формы при- 4. Предельные коэффициенты обжима, получаемые в штампах без противодавлеиия с различными углами конусиости ао матрицы Примечание. Для стальных трубчатых заготовок. донного участка (рис. 12). При обжиме заготовок с дном из ннзкоуглероднстой стали с зЮ ав 0,03 —:0,04 с внешним противодавлением коэффициент об.
жима Кп= 17 —:»8 Формонзменение приданного участка при обжиме можно устранить соз. данием давления в дно заготовки или Рнс. 9. Скомы штампов дла обжима; о — с внешним противодавлеивем; б— с вившиви и внутренним «ротиводзвле- инем ОБЖИМ И РАЗДАЧА ОБЖИМ 208 5. Предельные коэффициенты обжима К„ в сферической матрице с радиальным внешнии н внутренним противодавлением ОО Рис. ! О. Детали после об- жима: а — в свободиом с стояпап; б — только с внешним про- тиводввлевием, и — о дву- оторовнвм протввод вло- маем а„, МПв 0,01— 0,05 0,05 — 0,02 ! 0,02 — 0 О! ( 0,005 0,005 — ! 0,002— 'оаоэ / 0002 Обжим с наружным пратиаодааленигл! 150 150 †2 250 †3 350 †4 450 '2,08 — 2, 00 1,96 — 1,88 1,88 — 1,82 1,75 — 1, 66 1,64 — 1, 56 2,00 — 1,92 1,92 — 1,85 1,85 — 1,75 1,64 — 1, 56 1,56 — 1, 50 1,92 — 1,82 1,78 — 1,68 1,72 — 1,64 1,85 — 1,75 1,75 — !.66 1,66 — 1,6! 1,75 — 1, 66 1,56 — 1,49 1,49 — 1,45 1,51 — 1,45 1,43 — 1,39 1,39 — 1,35 1,47 — 1,41 1,39 — 1,35 1,35 — 1,31 1,64 — 1,5 1,61 — 1,5 1,45 в 1,39 1.30 — 1,25 1,28 — 1, 22 Обжим с наружным и внутренним противодавленигм ! 150 150 †2 250 †3 350 †4 450 2,56 — 2, 502,50 — 1,3 2,27 — 2,17 2,17 — 2 О 2,00 — 1,92 1,92 — 1,8 1,56 — 1,51 1,51 — 1 1,51 — 1,47 1,47 — 1,3 3,12 — '2, 94 2,94 — 2,85 2,78 — 2, 632,63 — 2, 50 2,50 — 2,38 2,38 — 2,22 2,22 — 2,08 2,08 — 1,92 2,00 — 1,92 1,92 — 1,85 2,85 — 2,70 2,50 — 2,38 2,22 — 2, 08 1,7Н вЂ !.69 1,75 — 1,67 2,70 — 2, 56 2,38 — 2,27 2,08 — 2,00 1.69 — 1,61 1,67 в 1,59 П р и и е ч а и и е.
При обжиме в конической матрице по схеме па рис. 1, а данные таблицы уменьшают ив 5 — 10%; в последующих опера. цяях обжима данные увеличивают иа 15 — 20%. 2а„— и вал+ ао зш„в =5(0)д) ', (3) приданием ему слегка выпуклой формы (наружу) при вытяжке. Предельные коэффициенты обжима Кп в сферической матрице с радиальным внешним и внутренним противо- давлением приведены в табл. 5. Противодавлеиие увеличивает коэффициент обжима на 15 — 20 оеш а совместное действие наружного я внутреннего противодавления на 35 — 50 % .
Предельные коэффициенты обжима, полученные экспериментально в штам. пах с радиальным противоданлеиием, приведены в табл. 3. Расчет геометрических параметров заготовки и инструмента. При обжиме по схеме, показанной на рис. 1, а — г, относительно тонкостенных заготовок (570 ) 0,02) с умеренной степенью деформации (до 50 % ) наибольшая толщина стенка з„находится вблизи кром- а Рис. 11. Рвврумвнвв кромки алюминиевой вагатовки при «бжимв с внешним противодввлаи нем ки. Применительно к изотропиому металлу наибольшую толщину стенки приближенно, без учета влияния напряжения а„, определяют по формуле у 0)д.
(1) При 012) 2 и 520) 0,02 сечение заготовки с наибольшей толщиной стенки удаляется от кромки. В этом случае з„определяют по формуле з„=-5 у 072е сова, (2) в которой приближенно учтено влияние напряжения а„; е —. основание натуральных логарифмов.
При обжиме по схеме, показанной на рис. 1, б, толщина стенки цилиндрического участка изделия диаметром д переменна; она изменяется вдоль образующей от 5„ на кромке до зшв„ на некотором удалении от кромки и далее остается постоянной. Величи. Рнс. 12. Патера устойчивостм приданного участка стальной заготовки орв обжиме са стороны торца с вне!мним противодвв- лемнем иа зш,х может быть опРеделеиа по формуле А. Г. Пашкевича: где оао — напряжение в сечение / †( (см. рис.
2). При обжиме по схеме, показанной ия рис. 1, д, приданный участок может иметь неравномерную толщину степки вследствие того, что при вытяжке зиготовки она утоняется, а при обжиие— утолщается. 7(ля определения коэффициента об. жима К, при котором утааеинс стенки компенсируется ее утолщением, служит номограмма, состоящая из двух секторов (рис. 13, а).
В правом секторе расположены кривые, соответствующие предельным значениям коэф. фицнента обжима Кп. По оси абсцисс отложены углы коиусности и матрицы или радиусы кривизны )(см матрицы с криволинейной образующей (рис. 13, б). В левом секторе расположены кривые, ссютветствующие раз. личным относительным радиусам Яои скруглення дна заготовки. Порядок пользования номограммой показан штриховыми линиями. При пастрое. нии иомогрзммы принято р = 0,1, Значение )7си следует задать в зависимости от толп!пни материала; )(ои дв яв (6 —:8) з.
На изменение толщины стенки при обжиме существенно влииет анизотропия механических свойств материала зеготовки, особенно тонкостенных труб из ал!омшшевых, магниевых и титановых сплавов. Прп обжиме энготоиок из нзотронньщ металлов (г„ = = гвт = г) с уменьшением коэффициента янизотропии г утоли!ение стенки увеличивается (рис.
14). Обжим с радиальным противоданле пнем отшкительно толстостенных зато товок (з)0 ) 0,02) сопровождается осад кой (утолщением эоны передачи про ОБЖИМ 21! 2!О ОБЖИМ И РАЗДАЧА в функции размеров детали по следующим формулам: при обжиме по схеме нг рнс, 1, б Е=(,+ д + 0 — 2г (1 — сов а) 40 Х гз гг ггг, э опт и» овг ц „ и „ 20' 25' 17' 12' 21' ЗО' !6' 25' 27' 30' 0,15 0,20 0,05 0,10 + ~г/ — ) + ™м; (4) при обжиме по схеме на рис.
1, г Е = !, + ! ~// 0 + ( ! + О ) х х ~ — (!+'~/ — „) х ( 0 — д а' пол 1. — — 2г!и — ) + — ~; (5) 2 з!и сс 2 ) 180 ~' Рис. 13. Номогреммв для определенна рввмеров ввготовки длв обинме; о — в коппчсскоа матрица, б — в купо- лообрввпоб мвгрлцс при обжиме по схеме на рис. 1, а Е=!е+ — Х )7 20 дальной силы). Если противодавление только внешнее, утолщение стенки составляет 1Π— 15 »4; если двустороннее, то толщина стенки в зоне передачи продольной силы соответствует зазору между обоймой и неподвижной оправкой штампа для обжима. Продольная длина заготовки Е из.
меняется в процессе обжима. При использовании условия неизменности объема металла при пластическом деформироваиим длину Е определяют х ~ У4/7» — (д+ 2й — 0)»в — (2К вЂ” О) агссоз д+2Р— 0 ч 2/7 1х при /7 = 0,50 формула (6) имеет вид Е =!е + — Уйв — дв х 1 4 9,9 где г — радиус кривизны срединной поверхности торондвых участков ! н 3 детали (см. рис. 1, б и г); /е н длины цилиндрических участков детали диаметром О и д соответственно. При обжиме по схеме на рис. 1, в длн обеспечения параллельности кромок основания и горловины заготовка должна иметь косой срез под углом р, тангенс которого определяют по фор.
г.г г г/г гз юг Рис. ГЕ. Гребок и»цепенив отиощепио нвчвльиоб толщины е стенки»пготовки к гелщиие л кромки г — ко»4»ьицисит епмэотропии с! ггггзг, гшг, ' з х(1+ У/ — „); (6) х (1+ ~/ — „), (7) 6. Расчетные н экспериментальные оптимальные углы конусности матриц для обжмма Примечание. Экспериментальные значения а а получены при обжиме по схеме, показанной на рис. 1, б. муле д. Г.
Овчинникова и В. В. Ге. дионова: 0 — д !и 6 = 1, 1 (1 — соз а), 0 з1псе где 1,1 — поправочный коэффициент, установленный экспериментально. Приближенно можно считать, что длина детали равна меньшему основанию 1 трапеции (рис. 15). В этом случае длину заготовки определяют по формуле (,,ы 1,1 — (1 — соз а) + !. (8) 0 — д з)п а Заготовку с косым срезом применяют при а > 25' и К ) 1,5. Обжим по схеме на рис.
1, г используют при получении переходников для соединения горизонтальных участ. ков трубопроводов диаметром 10— 400 мм. Расчет геометрических параметров матриц. При обжиме по схемам, показанным на рис, 1, б и г, угол а наклона образующей рабочей поверх. ности матрицы имеет оптимальную величину аопг, при которой сила обжима минимальна. Значение аопт зависит от коэффициента контактного трения р: з!паопт = )/!с/2. (9) Некоторые расчетные аопт и экспериментальные а»пт значения оптимального угла конусности матрицы приведены в табл. 6. Рис. !г.
Заготовка длв переходнике. полу- ченного обломом в эксцентрическая канн- ческоа матрице При обжиме по схемам, показанным на рис. 1, в, г, 1, радиус скругления гм рабочей кромки матрицы не должен быть больше естественного радиуса изгиба гр краевого участка обжимаемой заготовки (см. Рис. 2): гм ( го — —.. ° (10) У 05 Р 2»!па ' При гм ( го деталь теряет контакт с матрицей, и наружный диаметр ее обжатой части да становится меньше диаметра матрицы д б на величину Лд, определяемую по формуле (си, рис. 2) Лд = (УО»/Ып а — 2гм — з) Х Х (! — соз а). (11) В этом случае дм = б+ з+ Лг(= дон+ Лд.
(12) Величина Лд уменьшается с увели. ченнем радиуса матрицы гм. Матрицы для обжима по схемам, показанным иа рис. 1, а — г, должны иметь направляющую (заходную) цилиндрическую поверхность высотой Ь 0,10 (см. рис. 1, 6), Матрицы с криволинейной образующей рабочей полости, как правило, имеют постоянный радиус кривизны /7, изменяющий. ся от А' = 0 до 1~ = 0,250. С увеличением относительного радиуса кривизны ЕО сила обжима уменьшается, При /7/О ( 0,5 н К» 2 обжатый участок заготовки получается частично плоским (см. табл. 1, поз. 5) при условии противодавлеиия на его вмутреннюю поверхность. Если противо- ОБЖИМ 213 ОБЖИМ И 212 РАЗДАЧА г,т а) давление отсутствует, то краевые элементы заготовки, получившие определенную кривизну прн обжиме, будут стренитьдя сохранить ее при переходе с криволинейного участка матрицы на плоский.
При обжиме по схеме, показанной иа рис. 1, в, в матрице с образующей рабочей поверхности в виде трактрисы усилие деформироваиня на 10 †% меньше, а критическая степень деформации на такую же величину больше. чем при обжиме в матрице с постоянным радиусом кривизны.
Энергоснловые характеристики, рекомендации ио выбору конструктивной схемы штампа. При обжиме без радиального протнводавлеиия продольная сила деформирования определяется как произведение напряжеия оао на площадь сечения ! — 1 заготовки (см. рнс. 2). Отклонения от номинальных размеров диаметра и толщины стенки заготовки. отклонения механических свойств материала, регламентированные стандартами, учитываются коэф, фициентом у=!.1 — 1,2: Роб =уг)0зоао (13) Значения аао прн обжиме в матрицах с различной формой рабочей полости приведены в табл. 1.
При обжиме с наружным радиальным противодавлением суммарная сила деформирования состоит из двух слагаемых. собственно силы обжима Рог, и силы Рт. необходимой для преодоления силы контактного трения, возни. кающей при перемещении ограничивающей обоймы штампа относительно заготовки; = 1 об+ Рт. (14) Силу Рт приблттжунно определяют по формуле В. Н. Фролова, полученной иа основании анализа опытных данных прн обжиме стальных заготовок на гидравлическом прессе: где И вЂ” высота цилиндрического уча. стка детали диаметром 0. Расчеты по формуле (15) показывают, что при р = О,!5 и И, изменя. ющейся от 0 до 20, Рт =- (0,3 —. —: 0 8) Роо соответственно. Работа деформации При обжйме продольная сила изменяется по ходу матрицы. Вначале она увеличи.
вается до момента входа краевого участка заготовки в цилиндрический поясок матрицы диаметром дм (см. рис. 1, г), после чего остается приблизительно постоянной до окончания процесса. Работа деформации должна определяться применительно к определенной схеме обжима. Так, например, при обжиме по схеме ив рис. 1, б, когда сила обжима изменяется от нуля до наибольшего значения, работа деформации Н Н А,= ~ Р,тбдй=ул0в ~ а~одИ, а а где дй — элементарный путь матрицы на коническом участке детали; Н— длина участка заготовки, который после обжима превращается в коиусный участок детали (или путь матрицы при обжиме конусного участка детали).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
