Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 4 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(273s) (813579), страница 47
Текст из файла (страница 47)
29). Особенность изготовления такого рода деталей заключается в том, что они штампуются в два перехода: вначале раздачей с малой степенью деформации (при К = 1,1 — : †; !.2) получают цилиндрический участок по схеме, показаннои на рис. 29, б, а затем производят раздачу конусным пуансоном по схеме на рис. 29, и. Пилиидрический участок, полученный за первый переход штамповки, препятствует проскальзыванию заготовки относительно зажимов штампа.
Совмещение раздачм и обжима. Сущность процесса заключаетси в том, что заготовка с двух сторон одновременно деформируется пуансоном для раз- дачи и матрицей для обжима. В результате обжима происходит уменьшение поперечных размеров заготовки, в результате раздачи — уиеличенне. При одновременном обжиме и раздаче зона пластической деформации состоит из диух участков, между которыми находится упругодеформи. руемая часть заготовки. Совмещение раздачи с обжимом повышает суммарную критическую степень деформации за один переход штамповки и расширяет возможности формоизменения трубчатых заготовок Типовые детали, полученные раздачей с обжимом в одном штампе, показаны на рис. 30.
Суммарный коэффициент формоизменения ранен произведению коэффициента раздачи на коэффициент обжима: где б — наименьший диаметр участка заготовки, деформируемого обжимом', Ор — наибольший диаметр участка заготовки, деформируемого раздачей. При одинаковой степени деформации и одинаковых углах конусности а пуансона н матрицы сила раздачи примерно на 10 вй меньше силы обжима, в связи с чем раздача происходит более интенсивно, чем обжим. Лля устранении воэможности разрушения кромки заготовки прн раздаче в штам- пе предусматривают упор-съемник илн упор в виде ступенн иа пуансоне, ограничивающий увеличение диаметра заготовки при раздаче.
По данным В. Н. Фролова, прн штамповке переходников из трубчатых заготовок с относительной тол. шиной стенки з/(у =- 0,045 для соединения труб разного диаметра получен суммарный коэффициент формоизменения Кс †. 2,0, а прн более толстостенной заготовке с з/О =- 0,14 коэффициент Кс =- 2,5 (рис 30). Совмещение раздачи н обжима наиболее эффективно прн изготовленяи высоких конических деталей с прямолинейной нли криволинейной образующейй (р ис. 30) . Конструктивная схема штампа для одновременной раздачи и обжима показана на рис. 31.
Пример расчета технологических параметров раздачи. Требуется рассчитать размеры заготовки, выбрать конструктивную схему штампа, определить продольную силу раздачи и работу деформирования, необходнные для изготовления детали, изображенной на рис. 32. Применяем стальную бесшовную горячекатаную трубу диаметром 60 мм со стенкой толщиной 4 мм; временное сопротивление разрыву пв = 500 МПа, предел текучести пт = 420 МПа, деформация в момент начала образования шейки ею — — . = и — — 0,223.
Относительная толщина стенки з/О =- 4/60 = 0,066, коэффициент раздачи К = 76,6/56 = 1,37. !. Толщину стенки на кромке деформированной части детали определяем по формуле (29): гг 56 3 =41.7 —, =3,4 мм. 2. Длину заготовки рассчитываем по формуле (30); при срединных диаметрах /)Р— — 80 — 3,4 = 76,6 мм, О =— — 4 = 56 мм и радиусе срединной поверхности тороидного участка детали г = 8 мм 76,6 ! 56+ 2 8 (1 — 0„966) С=-- !20+ ' " Х х( ' — 80,131)х 8 П/Р А. Д. Матвеева Рис.
аг. ковструктивиав скема штампа дло одновременной раздачи н обжима: à — съсмиик„т — пуансон для раздзчи; 3 — болт; 4 — пружина; 3 — мзтривв дл» обжима; 4 — мзтриисдвржатель; 7 — вм- тзлкиватель 3. Предельные коэффициенты раздачи определяем: а) по условию отсутствия складок, формула (24); гр — — ! (см. рнс. 5): 2,2 420 500(1 + 01 3,732) Х х (3 — 2 0,966) = 1,50; Рис. 32.
Чертеж детали, полученной рае дачей 226 ОБЖИМ И РАЗДАЧА = 286,5 МПа; (16) (17) 8' б) по условию отсутствия трещин, формула (26): К=ехр (0,22+ 1/ — 0,259) =1,51. /24 У 56 Наибольший срединный диаметр деформированной части детали по условию са» составляет Ор 56 1,5= = 84 мм, по условию «б» Ор= 56Х Х!,5! = 84,5 мм. Получение детали с требуемым диаметром Рр = 80 мм нозможио в открытом штампе (см. рис. 27, а). 4. Продольную силу раздачи определяем по формуле (35) с использованием формулы (2!), в которой Г э 2 1/ — з(п и приравниваем нулю, по- У ()р скольку раздача ведется беэ выхода заютовки на цилиндрическую часть пуансона. Получаем: а) по формуле (2!) оа,= — ( '~ +1~Х 500 0,076 х( 1)(!+о,! 3,732) х г 0,076 (, 0,056 Х (1 ! У вЂ” ') (3 — 2 0,966) = Рр= 1,2.3,!4 (0,060 — 0,004) 0,004Х х 286,5 = 0,242 МН = 242 кН; б) по формуле (23) 500 1,246 сс 2 Х 1,246 (О, 076 — 0,056) ~ (1,246 — !) (О 076+ 0,056) ) х (! +О,! 3,732) ( — ' — 1) Х Х (1+ — ') (3 — 2.
0,966) = =265 МПа; Р = — 1,2 3,!4.0,056.0,004.265 = = 0,223 МН = 223 кН. 5. Работу деформации определяем по приближенной формуле (41), где /! = (/Зр — /г )/4)г з!п оп А =- 0,5 250 (0,076» — 0,056»)/4Х Х0,056 0,259 =- 5,423 кДж. Расчеты по формуле (39) дают резуль- тат примерно иа 10 »А больше. Глава СКРУЧИВАНИЕ Скручивание заготовки в виде стержня круглого сечения. При скручивании сплсшмого или полою стержня круглого сечемия одно поперечное сечение этого стержня поворачивается относительно другого с угловой скоростью йг(рис. 1) за время !иа угол ( й,=~ й,б!.
(Ц с В результате скручивания материальные прямые, расположенные при ! = 0 вдоль образующих пилиндрических поверхностей радиусов г н /7, превращаются в винтовые ли. иии, Тангенсы углов их наклона к об- разующим 12 йр (г) = й,г/! = ыгг; (2) !2 йр (/7) = йг/7/! = ыФ (3) где параметр ыг = й,/! представляет собой кручение стержня.
Если металл нзотропный и стержень скручивается под действием только крутящего момента, его длина ! ие изменяется. Поэтому не равна нулю только угловая скорость деформации (рис. 1, б): ел! = Йгр/2, (4) где ыг =- Йг/! — скорость кручения. Угловая деформация е,в = ы,р/2. (5) Для частик, находящихся на внешней поверхности стержни радиусом /7, угловая деформация егв (9) = ыг/(/2 = (12 йр(/7))/2 Интенсивности скорости деформации и деформации определяют по следующим формулам: й = ймз/УЗ; (6) е = ыгр/З'3.
(7) Касательное напряжение н крутящий момент огэ = 3 !" +!1/тА (ы р) "~ (8) М вЂ” 2пЗ <л+.й1/т (л -1- 3) — ! Аыл х Х (/гл4"3 л+э) (9) Работа деформации А =2пЗ !"+!!/т(л -1-1) ' х Х (л + 3) ' Аыл+! (/7АЧ-з л+з) ! (1О) где А и л — параметры степенной кривой упрочиения металла стержня. Параметры напряженно-деформированного состояния частиц металла в степке тонкостенной трубы (з/р ( < 0,2) в направлении нормали изменяются незначительно (рис.
2). В расчетах принимают их осредненные по этому направлению значения и огио. сят к срединной поверхности трубы радиусом рср. Прн скручивании на угол й, 18 йр (Рср) = га»Рср, (11) ега = оггрср/2' (12) ега = ы,р,р/2; (13) е = ю,рср/УЗ; (!4) 'га = 3 !"+""А (ыгрср)" (!5) Крутящий момент и работу деформашги определяют по формулам 2п3 — (с+И /т Цэрл-!-тыл. зрср А = 2пЗ !"+'!/т(л -(-1) ' Х х Апта+тыл+!! ср г СКРУЧИВАНИЕ СКРУЧИВАНИЕ 228 см Рнс. 1.
Сквучнзамвс заготовки' з виде пологе стевмма круглого сеченна: е — Расчетнзк схема; б — схема нзпркженмо-дебормнроззниего састезнлз Йл(В) = асс(8 ызЬ, (!9) ф.р) (св (А) =- агс(8 юга. (20) Скручивание стержня круглого сечения ограничено разрушением металла, возникающим по достижении интенсивностью деформации ((см. 7 н 14)) значения ер. Предельное значение угла наклона винтовой линии, Рнс. а. Схема скручнзанн» тонквстенноа трубы лежащей на поверхности стержня радиусом )тг (или иа срединной поверхности радиусом рсо для стержня в виде тонкостенной трубки), ()Р()7)п.= агс18(ргЗ е,), ()л (реп)п == агс18 (ггЗ еп). (18) Значение еп определяют с помощью зависимости е' (оз(о) пластичности металла стержня.
Для процесса скручи. ванна стержня нруглого сечения под воздействием только крутящего момента координата оз/а точки на кривой этой зависимости равна нулю. Пго. тому согласно степенной аппроксимации кривой пластичности (см. гл. 1, формула (8)) еп ко 2ер р где ер р— дейюрмация разрушения металла в шейке образца при испытании ме. галла иа одноосное растяжение, Скручивание заготовки в виде стержня квадратного сечения (правильной четырехгрпииой призмы).
На скрученной четырехгранной призме ее первоначально прямые ребра располагаются Ркс. 3, Сквучмзакке заготовки з виде стевом» кзадэатного сеченкк по винтовым линиям, лежащим иа цилиндрической поверхности радиусом Ь (рис. 3). При перемещении материальной точки В ребра из своего начального положения В (О) (рис. 4) она остаегся в нормальной плоскости. При закручивании на угол ()» угол наклона винтовой линии к образующей цилиндра радиусом Ь где ыт — кручение представлено в формуле (3).
Первоначально прямая осевая материальная линия каждой грани также располагаетси по винтовой линии, лежащей на Пилиндрической поверхности радиусом а. Угол наклона этой винтовой линии Четырехгранную призму можно представить в виде тела, состоящего из цилиндра радиусом а (О) н четырех-, трехграииых призм, одна грань которых является цилиндрической. Схе- Рмс. 4. Схема лерсмсщекнк матсамальмоп точки, находкщсаск на ребре стсрмкв квадратного сечснна матически можно рассматривать формоизменение каждой составляющей части, принимая, что граничная цилиндрическая поверхность остается цилиндрической. При скручивании тела в целом оно превращается в четырехзаходный винт.
Высота его витка равна разности Ь--а. По мере увеличения угла Йт закручивания длина виткон увеличивается приблизительно в 1(соз ззл (В) раз (при измерении по вершине витка). Необходимая при этом сила растяжения витков передается на них со стороны цилиндра радиусом а. 11илиндр сжимает сила такой же величины, в результате чего его длина немного сокращается, а поперечное сечение несколько увеличивается (см. рнс, 3). Материальное поперечное сечение стержня не остается плоским. Так, прямая риска, нанесенная поперек грани, в процессе скручивания стержня изгибается (см. рис. 3, линия АсС). Наибольшее искривление сечения имеет место в витках, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
