Материал: Методы решения задач проектирования технологических процессов обработки давлением. Шагунов А.В., Корольков В.И

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

20

D/H

 

 

 

15

 

 

 

 

 

10

 

Зоны А, В, С

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

Зоны А и С

 

 

2

 

 

ЗонаС

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

 

 

 

 

 

Рис.6.

Физически это

означает, что

трение на контакте не

достигает максимального значения k k и на контактной

поверхности существует только две

зоны

зона

С

(прилипания) и зона А (скольжения).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

2 1

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

2

 

2

 

Графически

зависимость

 

 

 

 

 

представлена на рис.6.

Таким образом существование зоны В (торможения) в которой силы трения на контакте достигают максимального значения при малых коэффициентах трения возможно только для низких заготовок6.

Напомним, что зона прилипания присутствует всегда и ограничена величиной H . Поэтому совместное

6 При коэффициенте трения 0.5 зоны скольжения не будет.

36

существование зон скольжения и прилипания возможно только

 

 

D

 

 

1

 

1

 

 

 

2

 

2 1

 

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

2

 

2

 

 

при условии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

2

 

 

 

 

 

 

 

 

заготовок с H

Для относительно

высоких

будет

присутствовать только один участок – зона прилипания. Эпюра распределения удельных сил трения на контакте будет линейной и подчиняться закону:

k

s

 

 

r

 

 

Определим распределение нормальных сил и удельную деформирующую силу для этого случая. Уравнение равновесия:

 

d z

s 0,

 

d

z

s d

 

d

 

hr

 

 

 

hr

 

 

 

 

 

 

 

s

2

C s 2

C

 

 

z

 

 

 

 

 

 

hr 2

 

hD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Граничные условия

 

 

 

 

 

r 0

 

 

 

z

r s

 

 

 

 

 

 

 

s

r

2

 

 

 

 

 

 

 

C s 1

hD

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

z

 

1

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

hD

 

 

 

 

 

Окончательно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сила осадки:

37

Этой формулой обычно пользуются для определения силы осадки для высоких поковок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

P

 

 

z

dF

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

2 d

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

hD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

4

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

2

 

 

2

 

 

hD

 

 

 

 

hD 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

s 1

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2hD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

r

s 1

 

 

 

r

 

s 1

 

 

 

 

 

 

 

 

4H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Удельная сила

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q s 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P wq

D2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пресс для осадки выбирают по максимальной силе – силе в конце хода ползуна. Скоростной коэффициент.

q – удельная сила

– масштабный фактор, зависит от массы заготовки:

m , т

0.5

6

20

50

100

 

0.8

0.7

0.6

0.55

0.5

 

 

 

 

 

 

Масштабный фактор учитывает снижение напряжение текучести с увеличением размеров заготовки.

w – скоростной коэффициент учитывает увеличение напряжения текучести с ростом скорости деформации, равен

=1 – при ковке на гидропрессах номинальной силой свыше 10000тс (100МН)

=1,2 – при ковке на прессах номинальной силой

12,5…31,5 МН

38

=1,6 – при ковке на прессах номинальной силой ниже

3,15 МН

=3…5 – при ковке на молотах.

Выбор оснастки для осадки производят по работе деформации за последний удар. На последнем ударе работа деформации самая большая (сила деформирования больше, степень деформации наименьшая, но достаточно большаяK=0.025 для крупных и K=0.06 для мелких поковок – докритические по размерам зерна).

 

H

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dh

 

 

 

 

 

 

A

 

Pdh

 

w q F dh wq

V

 

H

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СР

 

H

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

H1

 

 

H1

 

 

 

H k

 

 

H k

 

qСР

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

wq

 

V ln

 

 

 

wqV

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СР

 

H1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- логарифмическая степень деформации.

Работа деформации должна соответствовать эффективной энергии молота, с учетом кпд удара. Для

L A

операции осадки кпд удара молота 0.8 В соответствии с ГОСТ эффективная энергия молота

(Дж) связана с массой его падающих частей (кг) следующей

 

L

mV 2

m

72

25m

 

 

 

формулой:

2

 

2

 

тогда

A 25m

wq hV 25m

m0.05wq hV

вприведенной формуле m [кг], q [Па], V 3] Количество ударов можно приближенно определить,

поделив общую работу деформации на работу деформации за 1

 

n

AПОЛН

 

 

удар c учетом кпд удара.

 

L

39

Полную работу деформации при штамповке на молоте определяют по формуле Сторожева с учетом скоростного коэффициента:

 

 

 

 

H

 

2

s

 

D

 

D

A

w V

 

ln

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЛН

s

 

H k

 

 

 

 

H k

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

H

40