Учебно-технологический практикум по дисциплине "Обработка металлов давлением", страница 21

8.4 Порядок выполнения работы

1.  Выполнить теоретические расчеты

1.1  По заданным размерам поковки определить объем поковки, объем и размеры заготовки

1.2  Определить силу штамповки в предположении, что напряжение текучести в конечный момент равно пределу текучести (σ_s = σ_т)

2.      Выполнить экспериментальные работы

2.1  Разобрать штамп, установить на его нижнюю часть заготовку и сменную проставку, собрать штамп и установить его в пресс.

2.2  Произвести промежуточную стадию штамповки с замером силы.

2.3  Разобрать штамп, удалить поковку и сменную проставку, начертить эскиз поковки, проставить ее размеры.

2.4  Установить на нижнюю часть штампа поковку, собрать штамп ( без проставки), установить в пресс.

2.5  Произвести окончательную штамповку с замером силы штамповки

2.6  Разобрать штамп, удалить поковку, начертить эскиз поковки, проставить ее размеры

3.      Произвести обработку полученных данных

3.1  Используя экспериментальное значение силы штамповки и площади поковки (с облоем) определить напряжение текучести на промежуточной и окончательной стадиях штамповки.

3.2  Сравнить значения напряжений текучести с пределом текучести на разных стадиях штамповки.

8.5 Выводы, которые должны быть получены по результатам работы

1.  Объемная штамповка является заготовительной операцией, в результате которой изготовляется поковка, форма и размеры которой максимально приближены к готовой детали. В дальнейшем необходимые точные размеры детали получаются механической обработкой поковки ( резанием).

2.  Чертеж поковки составляется по чертежу готовой детали с назначением припусков, допусков и напусков, величина которых регламентирована ГОСТом.

3.  По чертежу поковки определяется объем поковки, а по последнему - объем заготовки, учитывающий наличие облоя и угара металла (дополнительно примерно 18-20%)

4.  По объему заготовки определяются ее размеры по соотношению высоты к диаметру К=1,8-2,0).

5.  Штамповка проходит в 3 стадии - свободная осадка до соприкосновения металла с боковыми стенками полости штампа, заполнение полости с вытеканием металла в облой, доштамповка для компенсации колебаний объема и износа полости штампа, когда весь избыток металла выходит в заусенец.

6.  Характер изменения силы штамповки по ходу деформирования характеризуется плавным нарастанием силы на первых стадиях штамповки с резким возрастанием на стадии доштамповки.

Лабораторная работа № 9

Исследование операции прессования

9.1 Основные сведения об операции прессования

Прессование - процесс обработки давлением разных материалов с целью уплотнения, изменения формы, механических и других свойств материала.

Одной из широко применяемых в прессовании технологических схем является вытеснение металла из контейнера через отверстие заданного сечения в инструменте - матрице (рис. 9.1). Таким способом получают прутки, трубы и разнообразные профили с высоким качеством поверхности и высокой точностью размеров поперечного сечения изделия.

Рис.9.1 Схема прессования

Процесс прессования состоит в следующем. Заготовку, нагретую до заданной температуры, помещают в контейнер 3. В торцевой части контейнера в специальном матрицедержателе 4 установлена матрица 5 с отверстием требуемой формы, которая формирует контур прессуемого профиля 6. С противоположного конца в контейнер вводят пуансон или пресс-штемпель 1.

На торце пуансона для предохранения его от термических воздействий и уменьшения трения о контейнер помещают пресс-шайбу 2, диаметр которой немного больше, чем у пуансона. Усилие пресса через пуансон и пресс-шайбу передается к заготовке, заставляя металл вытекать через отверстие в матрице, образуя требуемый профиль. Такое прессование называется прямым. Этим способом можно изготовлять не только сплошные профили, но и полые. В этом случае используют заготовку с предварительно полученным отверстием, либо отверстие прошивают на том же прессе уже в процессе прессования.

Общую деформацию при прессовании обычно характеризуют вытяжкой μ, которую определяют как отношение площадей поперечного сечения контейнера F_Kи отверстия в матрице F_M:

(9.1)

Поскольку объем деформируемого металла не изменяется, вытяжку можно определять как отношение длины полученного пресс-изделия Lк длине выдавленной из контейнера части заготовки, которая равна (в установившейся стадии процесса прессования) перемещению пуансона L_n.

Действительно, L_nF_K = L F_M , откуда F_KIF_M = LI L_n и

(9.2)

На рис. 9.2 показана схема напряженного состояния при операции прессования.