Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 4 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(273s) (813579), страница 45
Текст из файла (страница 45)
22). Внешняя поверхность заготовки свободна от напряжений, а контактные нормальные напряжения оп при малой относительной толщине стенки (з!О ( ( 0,02) значительно меньше напряжения текучести, и их влияние иа условие перехода в пластичесное состояние и утонение стенки незначительно. В связи с тем, что к заготовке приложена продольная сила Рпр и при этом происходит увеличение поперечных кольцевых элементов заготовки, в зоне пластической деформации воз. пихают внутренние напряжения: меридианное сжимающее оа и окружное растягивающее о, . Напряжения оа изменяются вдоль образующей деформируемого участка детали от нуля в точке К, лежащей на его торце, до наибольшего зиаче. ния пао в сечении 1 — 1 (см, рис 22). Окружные растягивающие напряжения пе также изменяются вдоль образующей: от наибольшего значения о в сечении 1 — 1 до наименьво щего значения в точке К.
При раздаче по схеме, показанной иа рнс. 20, б, иаибш!ьщее значение оаа, с учетом упрочнения, уменьшения толщины стенки, изгиба и спрямления заготовки при перемещении ее иа цилиндрический участок пуансона, определяется по следующим формулам: а) при учете упрочнеиия среднеарифметическим между максимальным н минимальным значениями напряжений текучести в очаге деформации оз ср '-. 0,5ов (! + О>,!О) при линейной аппроксймации диаграммы упрочнения ).го вида РАЗДАЧА 219 ОБЖИМ И РАЗДАЧА 218 7. Экспериментальные значения предельных коэффициентов раздачи для различных металлов Марка материала Марка материала Марка мвтврнава к„ Д16Т Д! 6М АМгМ 1,28 — 1,19 1,33 — 1,25 1,39 — 1,33 П р н м е ч а и и е.
При я/Р Ъ О 02; а ==. (10 —:30)' Ап= 1+тбзв, (27) ,,н Г е" (Ор О) кв — 2 1(ея !) (О +Р)) Р, мм... !О 20 ЗО 40 50 60 70 80 90 !00 2,45 2,15 1,90 1,70 1,55 1,40 1,30 1,25 1,22 1,20 х (3 — 2 соя сс), (23) я/Р К з/Р К 0,04 0,06 0,08 1,45 1,51 1,54 О,!О О,!2 О,!4 1,56 1,58 1,61 Ряс. ЗЗ. Види матери устоя гнввстн прн раздаче: а — нвяарвчная круговая волна; б — лв- «ааьная дафврмакя» (шайка) или, принимая во внимание, что л = = )п (1 + Ьш) и Ьш.=- ф,п'! — фш, /7н = Рр/2 и гз = Р/2 (см рис. 22), формула (22) примет вид ' Рр х [(1 -ь р с!8 ц) ( — — 1/1 + Р , 2 УГ ' я)п сс] ~1, У вЂ” ) Х где врш и Ьш — соответственно Равномерное относительное сужение и удли. пенне при растяжении; сс — угол конусности летали, Π— диаметр заготовки; Ор — диаметр деформированного раздачей участка заготовки.
При раздаче по схеме, показанной на пнс. 20, а, слагаемое 2 в — зш а, Р учитывающее изгиб и спрямление заготовки при переходе с конического участка пуансона на цилиндрический большего диаметра, в формуле (22) приравнивается нулю. Сжимающее напряжение пш), возникающее при раздаче по схемам иа рис. 20, в — д, приближенно определяется по формуле (22) с учетом того, что сс — угол между осью симметрии детали и касательной к криволинейной образующей н точке, лежащей иа ее середине.
При определении оав применительно к схеме на рнс. 22, д принимается средний угол наклона фланца аср †. (ас + ав)/2 (ас и ав— наименьший и наибольший угол наклона фланца). Предельный коэффнцмент раздачи. Формоизменение при раздаче ограничено явлением потери устойчивости. При определенной (критической) величине продольных сил сжатия на заготовке появляются поперечные круговые волны (рис. 23, а); при определенной (критической) величине окружных растягивающих сил в одном нли одновременно в нескольких местах краевого участка деформируемой заготовки появляется шейка, после чего наступает разрушение в виде трещины (рис. 23, б). Вид потери устойчивости зависит от относительной толщины стенки я/О заготовки и ее материала, способа закрепления заготовки в штампе, формы пуансона для раздачи и др При раздаче труб из сплава АМг2М коническим пуансоном (сс = 15 †: 30') при я/Р ( 0,03 появляются трещины, а при я/Р = 0,0! — О,ОЗ вЂ” поперечные круговые волны.
При раздаче стальных заготовок с я/О ( 0,02 —:0,4 складкообразование наступает до появления трещин, при я/О ) 0,02 †: 0,4 на кромке заготовки появляются трещины. Критическое напряжение, при котором появляются волны, приближенно можно определить по формуле В. С. Вольмира (см. с. 262) или используя экспериментальные данные (см. Рис. 5). Коэффициент раздачи имеет предельное значение Кп Ор/Р, когда по мере продвижения заготовки по пуансону и увеличения ее диаметра Ор напряжение п„(или напряжение ов) достигнет критического значения п„р, при котором происходит потеря устончивости При раздаче по схеме, показанной на рис.
20, а, предельный коэффициент раздачи определяют по следующим формулам: а) по условию появления круговых волн (приближенно) 2,24)от +1, ов (1+)в с!ба) (3 — 2 соя ш) (24) где ~р = оир/пт — коэффициент устой- чивости, зависящий от з/О (см, рис 5); б) по условию появления трещин ехр )г (2з/Р) я!п и 1 — фш или, учитывая, что фи, =- Ь, /1+ Ьш и и =!п (! + Ьш), Кп = ехр (н + )/(ул/Р) з1п а). (26) Предельный коэффициент раздачи по условию появления круговых волн более точно можно определить графо- аиалитически, используя график за- висимости амв (К), построенный по формуле (22) прн известных пв, и, Р, сс, я и О. Прямая, параллельнаи оси абсцисс, имея своей ординатой о„р, в точке пересечения с кривой графика дает численное значение Кп (см. рис.
6). Учитывая возможные отклонения механических свойств материала заготовки, ее формы и размеров, предельные коэффициенты раздачи, полученные расчетом по формулам (24) и (25), а также графоаналитически, еле. дует уменьшать иа 10 — 15 в4. При этом предельные коэффнциенты раздачи Кп являются допустимыми. Для определения предельного коэффициента раздачи по условию появления трещины труб из алюминевых и титановых сплавов диаметром О =. =- ! 0 —: 100 мм с толщиной стенки я = 1 —;3 мм В.
Кк Глазков предложил эмпирическую формулу где Ьы — относительное удлинение при Растяжении стандартного образца; Ь— относительное удлинение кромки заготовки в момент разрушения; т = Ь/Ь)в— коэффициент; ч = 0,000!73О' — О,ОЗЗО+ 2,76. (28) Значения т в зависимости от Р приведены ниже.
Для других материалов предельные коэффициенты раздачи приведены в табл. 7. Экспериментальные значении предельных коэффициентов раздачи для стальных трубчатых заготовок при а =- 20' по схеме, показанной на рис. 20, а (данные Л. А. Шофмана), в зависимости от з/О следующие: 221 РАЗДАЧА ОБЖИМ И РАЗДАЧА 220 5>>5 1,55 12 117 у,уг 'зм 175 >,а 1,4О )7 В гн«~гр = 2з!па 0 г,г 575,% Рм<. З4. Грлфмз зазисимз<ти зрелсльнзгз «ззффмннгмтл рлзлзчн ьт относнтзльнрй тзлщмны заготовки прм раздаче трубы лнлмггрзм Зл мм 4<план Амгемз «улмсьнзмм различной фзрмы Экспериментально установлено, что с увеличением относительной толщины з!Ь заготовки предельный каэффицнеит раздачи заметно уаелнчнваеттпи; при э>ом ннтенгннность влияния относител>,ной .<ол<цинн с>снкн ослабевает с унелнчш<нсм отношения 5!Р.
форма пуансона при радиусе кривизны 7! его образующеи, нзмсниюп<ейся от 7! =- оо (нрн а .= 15-':-30') до 7! = !), на комрфнцнснт раздачи К влияет нж у>цественио (риг. 24). Прн разда <с без смазочного материала предельный коэффициент раз. дачи больше, однако отсутствие смазочного материала анзнаает увеличение деформнрующей силн, а также по. >,ЗО р о< аг ш Рмс.
2Ъ График зззнсммзстм предельного коэффициента раздачи Кп зт зтиьсмтельного <умзннл <р мрз рзстзжзмнн Ллл мзтзллзз с рззлм>лзй ззмззгрзпией меззнизесзмз свойств пншенис вероятности схаать<ванкн (налнпания) материала заготовки на пуансон. Предельный коэффициент раздз >н зависит, так же как н предельный коэффициент обжима, от аннзогропнн механических свойсю> материала заготовки С увеличением отношения коэффициентов поперечной деформации прн линейном растяжении гн7гм предельный коэффнпнеит раздачи Кп увеличивается (рнс.
25). Для получения повышенной степени деформации прн раздаче необходимо, чтобы а значение каждого нз ннх было бы больше 0,5. Аинзотропия свойств особенно неблагоприятно алине< на предельное формонзменение сплавов па основе алюминия прн выполнении операций холодной штамповки, >ак как последняя спос<кктвуст н<иснсив<п>му ут<>нению н появлению трещин в очаге деформации, образованию фестоноа и т и. Для угтрлпеннн возможности появления фестонов прн раздаче н разнотолщннности ндоль кромки деформированного участка загот<>акп следует применить нзотропные материалы, у которых г,з = гм = г. Раздачи с ра<)иалькым иратилидавлени<м. Если заготовка имеет относительну<о толщину стенки 5!О, прн которой потери устойчивости вызывает понвленне поперечных кругоа<лх волн, раздачу целесообразно вести с радиальным протнводавлепнем.