Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Березкин В.Г. Формоизменение при обработке металлов давлением

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

25.10.2023

Размер:

13.4 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 / 1613 14 15 16 > Следующая >>>

ке. Линейная зависимость при малых подачах объясняется тем, что при этом изменяется отношение размеров, длина (подача /0 ) делается меньше высоты (если заготовка квадратная). Это

равносильно

увеличению высоты

заготовки.

Последнее

ведет

равномерной деформации и g

c /

равенству

уширения

и удли- ш ° г

нения.

При

1р>1 с

увеличе

нием р. уширение

также

воз

растает. При малых

подачах

зависимость уширения от ко- во\

эффициента

трения

обратная

менее

резкая:

чем

больше tof

трение,

тем

меньше

уширение.

Исследование влияния раз- ю\

личных факторов

на

уширение

проводилось

только

экспери

0,5

JJL

ментальным путем, что не по

Рис. 58. Зависимость

уширения

от

зволяло

уловить

малое

сложное

влияние

степени

де

коэффициента

трения

при

различных

подачах

(й0 //і0 = 1, е = 0 )

формации на уширение. Толь

ко

теоретический

метод

дает

возможность установить такое влияние при малых степенях де

формации и предельных	случаях.
Величина и характер	влияния степени деформации		на уши
рение видны из графиков на рис. 59. Расчет		производился по
B.L'/a
100,
	£-0 0,6	ц ' o,s	'
to		ti 0,9	'
to
		0.97
to		0,99
50

to	1
	1
го\

Рис. 59. Зависимость уширения	и удлинения от подачи
при разных степенях	деформации

формулам (161), (164) при постоянном значении коэффициента трения ,ч=0,5. Кривые показывают зависимость уширения В и удлинения L от относительной подачи up при разных степенях

В. Г. Березкин

121

деформации. Кривые	є = 0 и є = 0,6	почти	сливаются,		следова
тельно, в этом диапазоне степень		деформации		практически не
влияет на уширение	и удлинение.	Только	при	очень	высоких

степенях деформации уширение снижается при г|)>1 и повы

шается	при г\|)<1.		В пределе	(є - И) уширение при	я\|)>1 стре
мится	к	50%, при	т\|)<1—к	некоторой конечной	величине В,
меньшей		50%.

Как известно, при исследовании процесса вытяжки экспери

ментальным

путем был установлен и

неоднократно уточнялся1

коэффициент

Чайле — Стороже-

ва

f. Однако

его

зависимость

от р. и от степени деформации

не

была установлена. Автор неодно

кратно

пытался

установить

эту

зависимость

экспериментальным

методом

[5]. Только

теперь

на

основании

формул

(138),

(160)

это

стало

возможным.

Посколь

ку

коэффициент

является

при

0.2

0.4

0.S

OS (.

ближенной

величиной

В,

влия

Рис. 60. Зависимость уширения от

ние трепня

на

него

должно

быть

степени

деформации

при

разных

аналогично

влиянию на В.

Тео

подачах

ретический

метод

позволил

так

же объяснить

причины

трудности

экспериментального определения зависимости уширения и удли

нения от степени деформации.
	На	рис. 60		приведены зависимости уширения В от		сте
пени деформации е, которые более отчетливо показывают						влия
ние	е	на В	при	малых и больших подачах. При г\|з<1 уширение
равномерно			увеличивается с увеличением		степени деформации.
Однако влияние				є слабое, и зависимость	почти линейная. При

больших подачах в диапазоне є=0-"-0,65 уширение почти не за

висит от є.
Попытка установить влияние высоты заготовки на	ушире
ние и удлинение при вытяжке была предпринята еще в	1952 г.

[5]. Через коэффициент Чайле — Сторожева экспериментальным путем было установлено, что при отношении — = 2 и малых

подачах уширение больше, а при больших подачах меньше, чем


для	квадратной	заготовки	( —	= 1 \ . Для		других		отношений
—	установить	какую-либо	закономерность				влияния		высоты
было трудно и		результаты	неточны.		Совершенно			невозможно
экспериментально установить				закономерность			изменения уши
рения для предельных частных случаев,						например		уширение
при	бесконечно	большой	или	при	бесконечно малой				высоте,
а также при бесконечно большой и					при бесконечно			малой по-

даче. Однако предельные случаи имеют важный логический смысл и большую теоретическую ценность. Теперь теоретиче ский метод дает полную ясность в закономерностях зависи мости уширения от высоты для любых частных и предельных случаев. Наглядную картину этих зависимостей дает графи ческая интерпретация формул.

L,B%

О	1	2	3	4	5	уг
Рис. 61. Зависимость уширения и удлинения от подачи при
разной относительной высоте заготовки h0/b0					((.і=0,5,	е = 0 )
Зависимости	уширения и		удлинения от		подачи	при вытяж
ке и от относительной высоты				заготовки	представлены на
рис. 61. Из графиков		видно,	что	увеличение	высоты	заготовки

при вытяжке снижает уширение только при больших подачах

(гр>1). При малых подачах

(\p<l),

наоборот: с

увеличением

высоты

уширение

увеличивается,

удлинение

уменьшается.

В предельном случае, когда

/ і 0 = о о , уширение

при

малых пода

чах максимально, а при больших подачах минимально.

На

рис.

приведена

зависимость

уширения

от

отноше-

ния —

При

подаче, равной

единице,

как

видно

из

ГрафН-

^О

ков, уширение не зависит от высоты заготовки.

3. ОПЫТНЫЕ Д А Н Н Ы Е ПО ВЫТЯЖКЕ КРУГЛЫМИ

БОЙКАМИ

Исследование

вытяжки

круглыми

бойками

проводили

с целью установления аналогии: с одной стороны, с осадкой и вытяжкой под плоскими бойками, с другой стороны, с про каткой.

6* 123


Круглые бойки производят деформацию, во многом			сходную»
и аналогичную прокатке. Разница в том, что бойки, в			отличие
от валков,	не вращаются и не осуществляют	непрерывной авто
матической	подачи. Вследствие неизбежной	периодической по-

Рнс. 62.	Зависимость	уширения	Рис. 63. Схема вытяжки круглы
от относительной высоты заго			ми бойками
товки	при разных	подачах

дачи контактная и боковая поверхности заготовки после обжа тия круглыми бойками оказываются неровными, а сечения не

одинаковыми

(рис.

63).

Формоизменением

при

вытяжке

круглыми

бойками

зани

мался П. Ф. Иванушкнн

[28], а расчет

усилий

деформирования

методом

характеристик

разработал

М. Я. Бровман

[10].

Исследование

вытяжки

круглыми

бойками

проводили по

осадке (рис.

64)

zf^~^\

и вытяжке

(см. рис. 63)

на

фрикционном.

прессе усилием 60 тс. Бойки были изго-

' т~г

товлены

в виде

подкладных,

разжимае

мых пружинами.

Размеры

бойков

сле

дующие:

радиус 20 мм, высота 23

мм,.

ширина

100

мм.

- к

В результате обжатия по схеме осад

ки

заготовка

получала

неравномерное-

уширение

(см. рис. 64). При

этом

заме

ряли только максимальную ширину пр»

заданной

степени деформации

е = 1

—-

1Г

Рис. 64.

Схема

осадки

Данная степень деформации имела место

круглыми бойками

только

на

одной линии — проекции

оси

бойков

х—х.

В любой другой

точке

сте

пень деформации меньше и ширина заготовки меньше. Макси

мальное уширение соответствует уширению, которое	получила
бы данная заготовка при прокатке валками такого же	радиуса-

Были проведены две серии экспериментов: по установлению влияния на уширение заготовки степени деформации и отно-

, „	R
шенпя радиуса бойков к ширине заготовки	— .
	К

Первую серию экспериментов проводили с образцами по стоянного квадратного сечения, т. е. при — = 1 , которые обжи-

50\

30\

10	1r-оЖ		~=		—
		0,25 "J		і
0.1 0,2	1	і	1	1	0,9 6
	0,3 0,4 0,5 0,6		0,7	Од

Рис. 65. Зависимость уширения от степени деформации при различных отношениях радиуса бойков к ширине заготовки R/b0

Рис. 66. Зависимость уширения от отношения ра диуса бойков к ширине заготовки при разных степе нях деформации

мали с разной степенью деформации. Вторую серию экспери ментов проводили с квадратными' образцами разного сечения,

а значит и с разным отношением — (7 — длина очага дефор-

мацни), но с постоянной степенью деформации. Уширение подсчитывали в процентах к высотной степени деформации по формуле (20). Графики представлены на рис. 65 и 66.

Как видно из рис. 65, зависимость уширения от степени де формации и косвенно от ширины заготовки невелика. С увели-

чением степени деформации уширение уменьшается для всех

отношении — . При малых степенях деформации, примерно

до 25%, кривые почти параллельны оси абсцисс, уширение на этом участке мало зависит от степени деформации. При боль ших степенях деформации уширение уменьшается с увеличе нием степени деформации. Это явление можно объяснить на личием деформаций растяжения. В данном случае они больше, чем под плоскими бойками. С увеличением степени деформации растяжение увеличивается за счет местного резкого утонения

заготовки.

По данным, полученным при обжатии квадратных

загото

вок разной толщины, построено семь кривых

(см.

рис.

65).

Расположение кривых

характеризует зависимость

уширения

от

отношения

радиуса

бойков к ширине

квадратной

заготовки,

т. е. от

—

при

Ь0=п0.

Влияние

отношения

—

на

ушире

но

ьо

ние несколько больше, чем степени деформации. Чем больше

отношение

— ,

тем

больше уширение. При

большем

радиусе

ь„

больше. Но

для

бойков длина очага деформации оказывается

круглых

бойков или

для валков длина

очага деформации — это

то же самое, что величина подачи. Поскольку

при

обжатии

плоскими бойками с

увеличением

подачи уширение

увеличи

вается,

то

оно увеличивается и при обжатии

круглыми

бойка

ми с увеличением их радиуса.

На рис. 66 приведены зависимости уширения от отношения

радиуса бойков к		ширине квадратной заготовки — .		Ушире
			но
ние увеличивается		с увеличением отношения — ,	которое		мо-
жет изменяться как за счет радиуса бойков R, так и за					счет
ширины заготовки Ьо.
Осадка	круглыми бойками характеризуется		рядом		осо
бенностей.	Первая	особенность — это отсутствие	бочки	по	вы

соте заготовки и появление впадины	на гранях, но только у за-
ъ	ъ
готовок при -^->1,5. У заготовок	п р и - ^ - < 1,5 образуется

бочка и уширение растет более интенсивно. Появление впа дины на гранях при больших степенях деформации обуслов лено деформацией растяжения, которая сопровождается утяж кой граней прямоугольного сечения. При малой степени дефор мации и относительно большой высоте заготовки впадина по лучается от смятия поверхностных слоев металла, когда де формация не проникает на всю глубину высоты заготовки.

Вторая особенность — это отход кромки границы очага де формации от боковых стенок бойков (рис. 67), вследствие чего длина начального очага деформации /0 больше хорды / круглых

бойков на уровне глубины вдавливания бойков в заготовку. Та ким образом, длина очага деформации оказывается примерно постоянной, независимо от є.

По вытяжке образцов круглыми бойками было проведено че тыре серии экспериментов, две из которых одинаковые. Обжатие-

образцов

проводили

по

размечен

ным

подачам

в одном

направлении

(без

кантовки)

по

схеме,

показан

ной на

рис. 64.

каждой

серии

было

обжато

по

семь

образцов

одинакового

квадратного сечения с разной вели

чиной

подачи.

После

обжатия

все

образцы

имели

неровные

контакт

ные

поверхности, оставались «гре

бешки».

Замеряли

только

общую

длину

образца. Удлинение

за

одну

Рис. 67.

Силовая

схема

при

подачу находили путем деления об

осадке

круглыми

бойками.

Ра

щего

удлинения

на

число подач.

и Р—

сжимающие и растяги

Ширину

заготовки

после

об

вающие

силы

жатия

уширения

не

замеряли,

а высчитывали из условия постоянства объема. При этом полу

чали условные

средние величины,

так как

степень

высотной

деформации

из-за

наличия

«гребешков»

оказывалась

перемен-

2Л

2.5z. J

3.5

1,5

2.5 т/г

Рис.

68.

Зависимость

ушире

Рис. 69. Уширение после про-

ния

от подачи

при

вытяжке

глаживания

гребешков

загото

круглыми

(1)

плоскими

(2)

вок

на

круглых

(/)

плоских

бойками

без

кантовки

(2) бойках

ной. Причем чем больше подача, 'тем 'выше «гребешки», следо вательно, больше неравномерность степени деформации. На рис. 68 приведены две ломаные уширения, полученные при вы тяжке круглыми и плоскими бойками. Из сравнения этих кри

вых следует, что характер закономерности	изменения		уширения
в зависимости от подачи при вытяжке • плоскими		и	круглыми
бойками одинаков. Однако при круглых	бойках	уширение не
сколько больше, чем при плоских. Это	явление	объясняется

тем, что круглые бойки обжимают в среднем на меньшую сте пень высотной деформации из-за наличия «гребешков».

В третьей серии опытов (рис. 69, ломаная 1), «гребешки», оставшиеся на образцах из первых двух опытов, обжимали теми

же круглыми бойками, с той же степенью	деформации.	Кон
тактные поверхности образцов получались более ровные,		хотя
при больших подачах еще оставались мелкие	«гребешки».

Четвертая серия опытов была аналогична третьей, но обжа тие «гребешков» производили плоскими бойками (рис. 69, ло маная 2). Контактные поверхности образцов в результате обжа тия были ровными и гладкими. Різ сравнения рис. 68 и 69 видно, что после обжатия «гребешков» относительное уширение умень шилось; характер кривых изменился, они превратились в пря мые; уширение при обжатии «гребешков» плоскими и круглыми бойками оказалось одинаковым.

Выводы

Ввиду того что повышенную интенсивность вытяжки круг лыми бойками можно получить только при двух обжатиях в комбинации с плоскими, то для обычной вытяжки круглые бойки с целью увеличения производительности применять нецелесооб разно. Целесообразность их применения оправдывается • при получении более равномерной деформации, а также в случае протяжки пластин без кантовки, где плоские бойки требуются только при завершающем переходе для выглаживания контакт ных поверхностей. Если допустить некоторую шероховатость контактных поверхностей в пределах припусков на механическую обработку, то можно обойтись и без плоских бойков.

	Г л а в а V I
	УШИРЕНИЕ ПРИ	ПРОКАТКЕ
	1. О Б Щ И Е ПОЛОЖЕНИЯ
Уширение	при прокатке — вопрос	значительно более	важ
ный, чем для	осадки и протяжки в кузнечном производстве.		Оно

характеризует весь комплекс формоизменения очага деформа ции. Этим вопросом занимались: И. М. Павлов, А. И. Целиков

[82, 83] й др., И. Я. Тарновский		[75, 76] и др., А. П. Чекмарев
[86], Д. И. Старченко [71, 72],	В.	И. Клименко	[34], В. П. Кали
нин [33], В. И. Выдрин [11], Г.	М.	Голубев [13],	В. П. Северденко

[64, 65], Б. П. Бахтинов [2], А. И. Гришков [14], Ю. М. Чижиков [90], П. И. Полухин [55], Н. Метц [40] и др.

В книге М. Е. Мутьева [42] приведен широкий обзор и ана лиз многих формул уширения, в том числе формулы Экелу.нда, Бахтинова, Губкина, Чекмарева, Целикова, Тарновского, Зарощинского [25], Гришкова, Старченко.

Все эти формулы являются либо эмпирическими и отра жают лишь частные случаи, либо теоретическими, но не учиты вающими важнейших параметров процесса формоизменения. Многие формулы не учитывают какой-либо из следующих фак торов: ширину заготовки, длину очага деформации, степень

деформации (обжатия), коэффициент	трения [42], вследствие
чего эти формулы не отражают общей	закономерности формо
изменения очага деформации.

Общим недостатком большинства формул является выраже ние уширения через абсолютную деформацию А&, а не через от носительные величины. Абсолютное уширение является частным случаем, зависимым не только от формы, но и от объема за готовки, и не отражает общих закономерностей формоизмене ния. Такие формулы трудно исследовать.

Из выражения (20) следует

(172)

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 / 1613 14 15 16 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ