И горячей объемной штамповке

Обоснование выбора оборудования при ковке

Пример 1. Рассмотрим выбор молота при осадке заготовки на конкретном примере.

Дана стальная заготовка диаметром d₀ =160 мм, высотой h₀ = 300 мм. Необходимо осадить заготовку до высоты h₁ =200 мм. Предел прочности стали при 20 °С =750 МПа, а при 1100 °С – 35 МПа, КПД h =0,8, коэффициент, учитывающий влияние масштабного фактора на предел текучести, – j =0,65. Коэффициент динамичности, учитывающий влияние скорости деформации на предел текучести при температуре 1100 °С, равен K_e = 2. Высота падающих частей над наковальней – H_м =2 м.

Требуется определить минимальный вес падающих частей молота, выбрать молот и определить необходимое число ударов молота.

Проверка заготовки на устойчивость:

(3.131)

Определим диаметр заготовки после осадки из условия постоянства объема

(3.132)

Объем заготовки:

(3.133)

Предел текучести с учетом влияния температуры, скорости деформации и масштабного фактора:

. (3.134)

Определим полную работу деформации

(3.135)

Выберем наибольшее число ударов молота n=4.

Работа, которая должна быть затрачена на деформацию заготовки за 1 удар молота

(3.136)

Необходимая минимальная потенциальная энергия падающих частей с учетом КПД

(3.137)

Учитывая, что

, (3.138)

найдем

(3.139)

Принимаем 2-тонный молот.

Пример 2. Рассмотрим выбор пресса при прямом выдавливании заготовки на конкретном примере.

Дана стальная заготовка диаметром D =300 мм, высотой h₀ = 150 мм. Необходимо выдавить вал диаметром d =160 мм длиной 100 мм, оставив фланец диаметром 300 мм высотой 100 мм (рис. 3.58).

Рис. 3.58. Схема выдавливания заготовки типа «вал с фланцем»

Предел прочности стали при q = 900 °С =100 МПа, коэффициент, учитывающий влияние масштабного фактора на предел текучести j =0,65. Наибольшее перемещение горизонтальных линий координационной сетки – D=60 мм.

Вычислим линейную деформацию:

. (3.140)

Вычислим наибольшую деформацию сдвига:

. (3.141)

Интенсивность деформации при r=r:

. (3.142)

Вычислим силу деформации:

(3.143)

Определим силу трения:

, (3.144)

Итого суммарное усилие выдавливания:

На практике суммарное усилие выдавливания иногда определяют по упрощенной эмпирической формуле:

(3.145)

где К – эмпирический коэффициент, зависящий от отношения высоты фланца к диаметру выдавленного стержня d, использующийся вместо выражения и учитывающий, кроме того, силы трения. В нашем случае К =2,9, что примерно соответствует значениям, использующимся на практике.

Соответственно пресс должен развивать большее усилие, чем

Дата добавления: 2014-12-29