книги из ГПНТБ / Колпашников А.И. Гидропрессование металлов

где

Ртрц Рбок-

Проведенный анализ показывает широкие возмож­

ки, что дает при определенных условиях существенные преимущества.

жидкости в контейнере, при котором начинается, а за­ тем непрерывно поддерживается процесс истечения ме­ талла из матрицы. В общем случае давление выдавли­

ции:

расчетов, не учитывают упрочнение материала и тепло­ вой эффект. Основное достоинство аналитичесих фор­ мул состоит в том, что они позволяют провести качест­ венный анализ с точки зрения влияния различных тех­ нологических параметров на давление выдавливания и при отсутствии экспериментальных данных позволяют оценить силовые условия процесса гндропрессования.

Наряду с аналитическими формулами существует ряд эмпирических зависимостей для определения давле­ ния выдавливания, которые удобны для инженерных расчетов и при точном подборе коэффициентов дают весьма малую погрешность.

Пью [51] на основании известной формулы Зибеля предложил следующую зависимость для определения

даже в тех случаях, когда известны результаты только для одной какой-либо вытяжки. Если получены резуль-

принимают характерное или среднее значение отноше­ ния pjln А..

Отношение рв /1пЯ непосредственно связано с проч­ ностными характеристиками выдавливаемых материа­ лов. На рис. 55 показана зависимость давления вы­ давливания от твердости по Виккерсу многих мате­ риалов. Из рисунка видно, что все эти результаты близки к прямой линии, построенной по эмпирической формуле:

р в = In % (0.375ЯК + 4) Т/дюйм*

где HV — твердость по Виккерсу.

Единственной величиной, которую надо определить, является твердость обрабатываемого материала.

А. УГОЛ КОНУСА МАТРИЦЫ

При гидропрессованни, как и при обычном прессова­ нии, имеются оптимальные углы конусности матрицы. Этот угол минимизирует необходимое давление выдав­ ливания. Оптимальный угол определяют с помощью дифференцирования и приравнивания пулю уравнения (57):

—not

•J1=0

тех случаях, когда угол велик и уравнение (62) непри­ менимо, его можно найти методом подбора по уравне­ нию (57) путем его минимизации.

Таким образом, для любого сочетания обжатия и тре­ ния существует оптимальный угол конуса. При этом значении угла необходимое давление минимально, что видно из рис. 56, а, б. Слишком малые углы приводят к увеличению длины контакта между заготовкой и матри­ цей и к существенно высо­ ким потерям на трение; при чрезмерно большом угле конуса доминирующим фак­ тором становится искаже­ ние (разрывы скоростей).

щий к матрице, прилипает к пей и становится неподвиж­ ным. Поверхность сдвига принимает вид конуса с поло­ виной угла при вершине, и мертвая зона действует как некая матрица, направляющая металл. Коническая фор­ ма, приписываемая поверхности мертвой зоны, принима­ ется для упрощения; согласно экспериментальным дан­ ным, эта поверхность более сложна. Предпочтителен докритический угол конуса матрицы. Он должен прибли­ жаться к оптимальному углу, минимизирующему необ­ ходимое давление.

Матрицы со сверхкритическими углами конуса при­ меняют лишь в отдельных случаях: во-первых, при очень малых обжатиях, когда критический угол кону­ са также очень мал, соответствующая готовая матрица отсутствует, а ее изготовление было бы неэкономичным, и, во-вторых, когда длина образующей конуса, соответ­ ствующая требуемому углу, становится чрезмерно боль­ шой.

Другой фактор, определяющий величину угла,— форма изделия, когда заготовка подвергается выдавли­ ванию не на всю длину.

или толщина смазочной пленки на выходе из очага де­ формации

Анализ уравнения (73) показывает, что большая толщина гидродинамической пленки h\ получается при

тического прессования в результате разрыва смазываю­ щей пленки нередко происходит резкое повышение дав­ ления прессования, что приводит к перегрузкам инстру­ мента и оборудования и потере управления процессом.

Так, Пью отмечает, что достаточным средством сни­ жения пика давления является предварительная обра­ ботка заготовки и нанесение на нее смазывающих по­ крытий. Было отмечено также преимущество шерохова­ той поверхности заготовки, которая способна захваты-

пли

давливании определяется скоростью перемещения плун­ жера, а также соотношением диаметра контейнера и диаметра прутка или диаметра очка матрицы и не за­ висит от вытяжки, давления жидкости в контейнере и объема жидкости. Экспериментально замеренные ско­

ра больше поперечного сечения заготовки. Скорость за­

Помимо стабильного установившегося истечения ме­ талла при постоянном давлении, наблюдали истечение металла рывками. На рис. 59, а—в приведены три ти­ пичные осциллограммы процесса гидростатического вы­ давливания. Одна осциллограмма соответствует харак­ теру истечения высокопластичных легкодеформируемых сплавов АМц, АД1 и Бр.Х0,5 (рис. 59, в). После дости­ жения определенной величины давления начинается про­ цесс истечения металла заготовки через очко матрицы, причем давление выдавливания в процессе прессования остается постоянным. На осциллограмме нет «горбика» повышения давления в начальный момент. Процесс про­ текает спокойно при постоянной скорости истечения ме-