Применяемые иногда промежуточные операции (например, расплющивание полуфабриката перед окончательной штамповкой) в зависимости от их назначения выполняются до или после выдавливания. Штамповочные операции выполняются (за некоторыми исключениями) после выдавливания и служат для предварительного и главным образом окончательного оформления поковки.
Таким образом, в общем случае горячее выдавливание представляет собой часть технологического процесса штамповки, включающую: заготовительные операции (переходы), выдавливание, промежуточные операции (переходы) и штамповку. Все четыре вида операций в совокупности встречаются в наиболее сложных случаях. Чем проще деталь, тем больше заготовительных, промежуточных и штамповочных операций исключается, и в самых простейших случаях имеет место одна операция – выдавливание [5].
1.8 СТЕПЕНЬ ДЕФОРМАЦИИ
Для оценки степени деформации при выдавливании используют несколько показателей:
1. Коэффициент (степень) вытяжки
(1)
где F — площадь наибольшего поперечного сечения утолщенного элемента поковки;
f — площадь наименьшего поперечного сечения выдавленного элемента.
2. Коэффициент (степень) обжатия (для стержневых поковок — тел вращения)
,
(2)
где D — наибольший диаметр утолщения поковки;
d — наименьший диаметр стержня поковки.
3. Относительная или приближённая степень деформации
(3)
где ∆F — приращение (уменьшение) площади поперечного сечения поковки при выдавливании.
4. Логарифмическая или истинная степень деформации
(4)
являющаяся наиболее правильным и математически строгим параметром при оценке степени деформации тела.
В теоретических исследованиях и расчетах пользуются преимущественно параметрами δ и ε, а в производственной практике для сравнительной оценки прессов чаще прибегают к коэффициентам θ и η, как наиболее простым и удобным.
Рассмотренные параметры характеризуют среднюю степень деформации и не отражают частных ее значений в разных участках очага деформации и в различные моменты деформирования. Они выражают степень деформации при выдавливании, но не учитывают деформацию исходной заготовки в стадиях осадки и заполнения контейнера.
Все четыре параметра взаимно связаны следующими зависимостями, позволяющими легко переходить от одного параметра к другому:
Степень деформации имеет большое значение при выдавливании. Повышение степени деформации ведет к увеличению скорости течения металла через очко и неравномерности деформации, а следовательно, к повышению сопротивления и росту усилия деформирования. В связи с этим интенсифицируется износ инструмента, усиливается вытекание металла в зазор между пуансоном и матрицей с образованием торцового заусенца, увеличивается вероятность образования трещин и других дефектов на поковках. При малых обжатиях очаг деформации локализуется на небольшой глубине у поверхностных слоев заготовки, оставляя внутреннюю зону недеформированной, что может отрицательно сказаться на качестве детали.
Оптимальные значения степени деформации могут быть различными для частных случаев в зависимости от конкретных условий производства. В настоящее время считают, что при массовом производстве поковок горячим выдавливанием из конструкционных сталей на кривошипных прессах максимальные значения коэффициент вытяжки и соответствующих ему остальных показателей степени деформации выражаются следующими величинами [5]:
1.9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЯ И РАБОТЫ ДЕФОРМАЦИИ
При
определении усилия штамповки воспользуемся понятием об относительном напряжении
и относительном удельном давлении, введенным А. В. Ребельским с целью упрощения
ряда формул, применяемых при анализе напряжённо-деформированного состояния
металла. Относительные нормальные n
и касательные t напряжения
представляют собой безразмерные величины, получаемые делением нормальных σ
и касательных τ напряжений на предел текучести σS (для осесимметричной деформации)
или 
(для плоского деформированного
состояния).
Известные выражения энергетического условия пластичности для осесимметричного и плоского деформированного состояний
подстановкой относительных напряжений приводится к единой формуле
(11)
где для осесимметричной деформации
(12)
а для плоского деформированного состояния
(13)
Под относительным удельным давлением понимается среднее относительное нормальное напряжение nср , которое получается осреднением пространственной эпюры относительных нормальных напряжений n в контактной плоскости:
(14)
где VЭ – объём пространственной эпюры относительных нормальных напряжений в контактной плоскости;
Fn – площадь проекции поверхности контакта поковки с деформирующим инструментом на плоскость, перпендикулярную к направлению деформирующего усилия.
Умножением nср на σS или σS* получим абсолютную величину удельного давления k для осесимметричных или удлинённых поковок. Таким образом, имеем единую инженерную формулу для определения удельного давления штамповки:
,
(15)
и, следовательно, единую формулу для определения усилия штамповки в любой момент деформации:
(16)
где β – коэффициент, учитывающий степень приближения производного формоизменения к плоскому деформированному состоянию или осесимметричной деформации; при осесимметричной деформации β = 1, а при плоско деформированном состоянии β = 1,155.
Считая, что при отношении длины поковки L к её средней ширине B (в плане), близком к 4, практически имеет место плоское деформированное состояние.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.