Технологические расчеты свободной осадки полой цилиндрической заготовки

Технологические расчеты свободной осадки полой цилиндрической заготовки.

В работе (1) была разработана теория осадки полой цилиндрической заготовки. В данной статье будет рассмотрено применение полученных теоретических результатов для определения технологических параметров этого процесса.

Для расчета формоизменения в случае свободной осадки полой заготовки с расширением полости (рис1) необходимо использовать формулу:

         (1)

(При Dv>d0 следует принимать Dv=d0)

И выражения:

               (2)

               (3)

Где D0,d0,h0 – геометрические размеры исходной заготовки, µ - коэффициент трения по напряжению текучести

Рис.2 Расчетная схема свободной осадки полой заготовки с сужением полости

Расчет формоизменения в случае свободной осадки с сужением (рис.2) был сведен в работе (1) к трансцендентному уравнению, позволяющему определить диаметр границы Dr, отделяющей область 1, в которой металл движется внутрь.

В результате решения этого уравнения численным методом при различных значениях коэффициента

µ трения по напряжению текучести были получены значения, приведенные в таблицах 1 – 3.

В этом случае для расчета формоизменения используются формулы:

               (4)

                (5)

Пустые клетки в таблицах 1-3 определяет область осадки с расширением полости. Если исходные значения d0/D0 и h0/D0 соответствуют этим клеткам, то расчет формоизменения следует вести по формулам (1)-(3).

Из таблицы 1 видно, что при малом трении в подавляющем большинстве практических случаев будет иметь место осадка с расширением, а осадка с сужением может происходить лишь в случае очень низких заготовок.

Увеличение трения (см. таблицы 2,3) значительно расширяют область осадки с сужением полости. Кроме того, из таблиц видно, что высоты заготовки или увеличение толщины её степени (уменьшение d0/D0) также повышает вероятность осадки с сужением полости. Установленные теоретические закономерности полностью соответствуют экспериментальным (2). Также соответствуют экспериментальному условию из работы (2) (D0-d0)/h0≤0,6÷1,0 и теоретическая область осадки с расширением полости при большом трении (см. таблицу 3).

Сопоставление результатов теоретического определения средних диаметров при осадке полых заготовок с экспериментальными данными работы (2) представлено в таблицах 4,5, где, δ – расхождение, вычисляемое по отношению к расчетной величине.