Научная статья на тему 'Влияние основных технологических параметров процесса осадки кольца на удельную силу деформирования'

Влияние основных технологических параметров процесса осадки кольца на удельную силу деформирования Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
93
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Ткач О. А.

Представлены результаты исследования влияния основных технологических параметров на удельную силу деформирования при различных схемах осадки кольцевой заготовки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние основных технологических параметров процесса осадки кольца на удельную силу деформирования»

Втулки содержат «ID», «наименование», «материал» и «твердость». ID является уникальным идентификационным ключом, по которому осуществляется его поиск. Поле «наименование» представляет собой текстовый тт. Имя детали соответствует и назначению. Поля «материал» и «твердость» являются перечисляемыми типами. Их параметры берутся подстановкой значений из соответствующих таблиц.

Плита нижняя является узлом штампа. Плита нижняя включает «ID», «наименование», «материал» и «твердость». ID плиты является уникальным идентификационным ключом, по которому осуществляется ее поиск. Поле «наименование» представляет собой текстовый тип. Поля «материал» и «твердость» являются перечисляемыми типами. Их параметры берутся подстановкой значений из соответствующих таблиц.

Организованна таким образом база данных АСТПП штампов позволяет пользователю быстро и в доступной форме рассмотреть и использовать имеющуюся информацию для создания рабочих чертежей необходимой ТО - штампа ХЛШ.

Библиографический список

1. Савицкий А.И. Технологи организации, хранения и обработки данных / А.И.Савицкий. - М.: ИНФА-М, 2001. -232 с.

Получено 24.10.08.

УДК. 621.7, 539.3

О.А. Ткач (Тула, ТулГУ)

ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ОСАДКИ КОЛЬЦА НА УДЕЛЬНУЮ СИЛУ ДЕФОРМИРОВАНИЯ

Представлены результаты исследования влияния основных технологических параметров на удельную силл деформирования при различных схемах осадки кольцевой заготовки.

Рассмотрим процесс штамповки невысоких кольцевых деталей типа втулка с фланцем. Традиционно процесс штамповки втулки с фланцем ведется по схеме осадки с двусторонним истечением материла в радиальном и осевом направления [1]. Однако это приводит к неоднозначности кинематики течения материла в ходе деформирования, что, в свою очередь, вызывает сложности в оценке перераспределения объема метала, повышенный расход материла.

В связи с этим целесообразно рассмотреть процесс осадки кольцевой заготовки в кольцевую матрицу с ограничением на радиальное течение метала (рис. 1, а) и сравнить полученные данные с результатами моделирования процесса штамповки втулки с фланцем без ограничения на радиусе фланца.

В рассматриваемом случае весь объем материала идет на образование ступицы отштампованной заготовки, которое происходит в зазоре между матрицей 1 и оправкой 5, а диаметр фланца определяется диаметром исходной заготовки и ограничивается внешней оправкой 2.

Расчетная схема исследуемого процесса показана на рис. 1. Она представляет собой половину меридионального сечения осесимметричной цилиндрической заготовки, где z есть ось симметрии.

Рассматриваась осадка кольцевой заготовки (рис. 1, а) наружным диаметром 50 мм, внутренним 20 мм и высотой 4 мм, со степенью обжатия по высоте 25 % из стаи У10А при коэффициене трения д = 0,1; 0,2; 0,3 и

относительном диаметре полости матрицы —1 = 0,48; 0,6; 0,7 .

D0

В ходе исследования осадки кольцевой заготовки в кольцевую матрицу с радиаьным ограничением течения метала было оценено влияние о снов mix технологических параметров на силовые характеристики процесса, которое представлено графическими зависимостями удельного усилия р от относительного диаметра полости матрицы при раличных коэффициентах трения на границе контакта материаа и инструмента (рис.2).

Рис. 1. Расчетная схема: а - процесса осадки кольца с радиальным ограничением; б - процесса осадки в стуренчатую матрицу: 1 - оправка; 2 - руансон; 3 - заготовка; 4 - внешняя оправка;

5 - матрица

Показано, что уменьшение относительного диаметра полости матрицы и увеличение коэффициента трения приводят к росту значения удельной силы. При этом анализ результатов показал, что наиболее энергоемким является процесс, реаизуемый при коэффициенте трения д = 0,2

и относительном диаметре полости матрицы -1 = 0,48.

Ао

м

1 ч / \ \ \ 7

/ \ \

V1т

- - -

0.48 0,6 ^1 / А) 0,7

--------С ограничением -------без ограничения

Рис. 2. Зависимость удельной силы осадки р от относительного

диаметра полости матрицыг —: 1 - д = 0,3; 2 - д = 0,2; 3 - д = 0,1

—о

Сравнение полученных данных с силовыми характеристиками процесса осадки кольцевой заготовки в кольцевую матрицу при отсутствии ограничения на радиальное течение материала показало, что удельные силы деформирования в рассматриваемом процессе в 3,5 - 4,5 раза больше [3]. Таким образом, введение запрета на перемещение метала в радиальном направлении приводит к увеличению энергоемкости процесса штамповки детали типа «втулка с фланцем».

С целью расширения номенклатуры изделий, выпускаемых с помощью процесса осадки кольцевой заготовки [1], было проведено исследование операции закрытой осадки кольцевой заготовки в ступенчатую матрицу. Расчетная схема процесса (рис. 1, б) представляет собой половину меридионального сечения осесимметричной цилиндрической заготовки, где г есть ось симметрии.

Изменение силовых параметров исследуемого процесса представлено удельной силой деформирования р в зависимости от относительного

диаметра матрицы А—, коэффициента трения д и высоты заготовки Н0

—о

(рис.3). Анализ графических зависимостей показал, что увеличение отно-

сительного диаметра матрицы ведет к существенному снижению силовых характеристик, а увеличение коэффициента трения - к их росту. Влияние геометри заготовки на удельную сиу деформирования неоднозначно.

Так, для относительного диаметра матрицы =0,48 наибольшие ее ве-

А

личины соответствуют случаю осадки заготовки высотой Н0 =10 мм. При относительном диаметре матрицы, равном 0,6, картина меняется, и наибольшие значения удельной силі деформирования реализуются в случае осадки заготовки высотой Н0 = 5 мм и коэффициентах трения д = 0,2; 0,3.

V/

0,48 0,6 О- 0,7

—■ Н0 = 10 мм--*---Н0 =5 мм

Рис. 3. Зависимость удельной силы от относительного диаметра матрицы —: 1 - д = 0,1; 2- д = 0,2; 3 - д = 0,3

А

Сравнение удельных силовых характеристик рассмотренных процессов с радиальным ограничением на течение метала показало, что осадка кольцевой заготовки в кольцевую матрицу (см. рис. 1, а) требует больших величин удельной силы деформирования, чем осадка кольцевой заготовки в ступенчатую матрицу (см. рис. 1, б). При штамповке низкого обраца удельная сила возрастает в 3 - 8 ра при использовании схемы штамповки в кольцевую матрицу, для высокого кольца эта раница составляет 2 - 5 ра. Таким обраом, осадка кольцевой заготовки в кольцевую матрицу с радиаьным ограничением течения материаа носит более энергоемкий характер, чем аналогична осадка в ступенчатую матрицу, что объясняется технологическими особенностями ведения процесса по схеме рис. 1, б, а именно, большими относительными заорами между внутренней оправкой и матрицей, следовательно, более легкими условиями ведения процесса обработки.

Библиографический список

125

1. Семенов Е.И. Ковка и объемная штамповка / Е.И. Семенов. - М.: Высшая школа. - 1972. - 352 с.

2. Кухарь В.Д. Исследование формоизменения заготовки при штамповке детали типа «втулка с фланцем» / В.Д. Кухарь, А.Н. Пасько, О.А. Кузовлева // Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением: сб. научных трудов. - Тула, 2002. - С. 129 - 133.

3. Кузовлева О.А. Деформирование кольцевых осесимметричных заготовок / О.А. Кузовлева: дис. ...канд. техн. наук / Кузовлева О.А. - Тула, 2002. - 181с.

Получено 24.10.08.

УДК. 621.7, 539.3

О.А. Ткач, Л.П. Семенова (Тула, ТулГУ)

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА СИЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСАДКИ КОЛЬЦА В СТУПЕНЧАТУЮ МАТРИЦУ

Представлены результаты исследования влияния основных технологических параметров на силовые характеристики процесса осадки кольцевой заготовки в ступенчатую матриц с радиальным ограничением течения металла.

С целью расширения номенклатуры изделий, выпускаемых с помощью процесса осадки кольцевой заготовки [1], было проведено исследование операции закрытой осадки кольцевой заготовки в ступенчатую матрицу.

Расчетная схема процесса (рис.1) представляет собой половину меридионального сечения осесимметричной цилиндрической заготовки, где z есть ось симметрии. В ходе деформирования весь объем материала вдет на образование ступицы переходного диаметра отштампованной заготовки, которое происходит в зазоре между ступенчатой матрицей 1 и оправкой 5, а диаметр фланца определяется диаметром исходной заготовки и ограничивается внешней оправкой 2.

С целю комплексной оценки влияния геометрии заготовки и условий трения на удельную силу процесса были проведены расчеты, которые обрабатывались с использованием аппарата теории планирования многофакторного эксперимента.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.