1. Цель и задачи исследования

Экспериментальное и теоретическое изучение влияния геомет­рии пуансона и степени деформации на силовые параметры про­цесса выдавливания.

2. Основы теории

Выдавливание представляет собой процесс вдавливания пуан­сона в заготовку, в результате чего получается поковка с полостью или углублением соответствующей формы. Этот процесс применяется для получения поковок пустотелых деталей.

При многопереходном выдавливании большое значение имеет выбор оптимальной формы пуансона, обеспечивающей деформирова­ние с минимальным усилием. Конфигурация поковок часто требует применения плоских, полусферических, сегментных, конических пуансонов.

При выдавливании заготовка помещается в матрицу, которая ограничивает радиальное течение металла и определяет наружный диаметр поковки.

В процессе деформирования металл течет навстречу пуансону в зазор между пуансоном и матрицей, высота заготовки увеличи­вается тем больше, чем меньше отношение . Высоту заго­товки после прошивки можно определить из условия постоянства объема.

Рисунок 1. Схема процесса обратного выдавливания.

Удельное усилие деформирования можно определить по фор­муле:

, (1)

где - сопротивление деформированию при температуре про­цесса,

; .

Эта формула может быть использована при . В конеч­ный момент выдавливания, когда , следует применять фор­мулу (2):

. (2)

На величину усилия деформирования, размеры и форму очага пла­стической деформации будут оказывать влияние конфигурация ра­бочей части деформирующего пуансона (плоский торец, полусфе­ра, конус).

Усилие выдавливания определяется

. (3)

3. Объект и средства исследования

Работа выполняется на универсальной испытательной машине ГMC-50. В качестве инструмента используется специальное при­способление для обратного выдавливания и набор сменных пуансо­нов различной геометрии:

- плоские пуансоны с диаметром 9, 18, 25 мм;

- конические пуансоны ( = 60°) с диаметрами 9, 18, 25 мм;

- конические пуансоны ( = 45°) с диаметрами 9, 18, 25 мм. Эксперимент проводится на свинцовых образцах диаметром = 50 мм. Измерительный инструмент - штангенциркуль.

4. Подготовка к работе

Необходимо подготовить таблицу, измерить образцы и дан­ные измерений занести в таблицу.

5. Программа работы

1. Заготовку установить в контейнер, диаметр которого соот­ветствует наружному диаметру заготовки.

2. Произвести выдавливание на испытательной машине ГМО-50 с записью диаграмм "усилие - путь". Удельное усилие и усилие выдавливания заносятся в таблицу.

3. Сравнить теоретические и экспериментальные значения удельных усилий, построить графики , .

4. Сделать вывод о влиянии геометрии пуансона и степени деформации на величину усилия.

6. Контрольные вопросы

1. Какое влияние оказывает геометрия пуансона на усилие и удельное усилие выдавливания?

2. Какое значение имеют силы трения и как они влияют на про­цесс обратного выдавливания?

3. Почему в конечный момент прошивки, при малой высоте доныш­ка под пуансоном усилие деформирования резко возрастает?

4. Почему при выдавливании с увеличением диаметра пуансона возрастают полные и удельные усилия деформирования, а при открытой прошивке возрастают только полные усилия, а удель­ные - уменьшаются?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Охрименко Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производ­ства. - М.: Машиностроение, 1976. - 558 с.

2. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов дав­лением. - М.: Машиностроение, 1977. - 484 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5