128 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ 5.1. Экспериментальные исследования первой операции вытяжки квадратных и прямоугольных коробок из анизотропного материала Листовой металлопрокат, используемый для вытяжки, имеет анизотропию механических свойств, т.е. различие этих свойств по направлениям относительно прокатки, выраженной волокнистой структурой листа (текстурой). В различных направлениях относительно текстуры исходного листа механические характеристики в общем случае различны, что характеризуется коэффициентами плоскостной анизотропии механических свойств. Экспериментальные работы по изотермической вытяжке коробчатых деталей проводились на алюминиевом АМгб и титановом ВТ6 сплавах. Экспериментальные исследования выполнены в лабораториях ФГУП «ГНШ1 Техномаш». В качестве экспериментального оборудования использовалась разрывная машина Р100 силой 1,0 МН с индикаторным аппаратом записи силы и гидравлический пресс модели 2234 силой 1,6 МН. Встроенная система управления позволяла плавно менять скорость ползуна 0...10 м/ч. Оснастка была снабжена средствами нагрева: нагреватели сопротивления из хромоникелевой проволоки, включенные через трансформатор тока для вытяжного штампа. Материал пуансонов и матриц теплостойкая сталь 5ХНМ или жаростойкая сталь ЭП202. Уменьшение теплопередачи из зоны деформации обеспечивалось за счет набора прокладок из стали 12Х18Н10Т и асбоцементных плит. Штампы закрывались кожухом с каолиновой ватой, прошитой стеклотканью. Некоторые вытяжные штампы оснащались системами охлаждения с проточной водой. Контроль температуры производился |
106 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ Разработка и внедрение технологических процессов обработки давлением с нагревом высокопрочных материалов на основе титана, алюминия, магния, а также ряда сталей и сплавов на основе железа встречает практические затруднения и часто сдерживается, уступая место менее рациональным процессам механической обработки. Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные с привлечением механики ползучести, позволили получить основные соотношения для расчетов рациональных технологических параметров процессов деформирования с нагревом. Традиционные операции приобретают на этой основе новое содержание и их возможности расширяются. Кроме того, расчетные методы проектирования обеспечивают совмещение стадий конструкторской разработки изделий и технологической подготовки их производства. 5.1. Экспериментальные исследования силовых режимов на первой операции вытяжки Экспериментальные работы по вытяжке цилиндрических деталей проводились на алюминиевом АМгб и титановых ВТ6С и ВТ 14 сплавах. Экспериментальные исследования выполнены в лабораториях ФГУП «ГН1111 Техномаш» (г. Москва). В качестве экспериментального оборудования использовалась разрывная машина Р100 силой 1,0 МН с индикаторным аппаратом записи силы и гидравлический пресс модели 2234 силой 1,6 МН. Встроенная система управления позволяла плавно менять скорость ползуна 0... 150 м/ч. Оснастка была снабжена средствами нагрева: нагреватели сопротивления из хромоникелевой проволоки, включенные через трансформатор тока 107 для вытяжного штампа. Материал пуансонов и матриц теплостойкая сталь 5ХНМ или жаростойкая сталь ЭП202. Уменьшение теплопередачи из зоны деформации обеспечивалось за счет набора прокладок из стали 12Х18Н1 ОТ и асбоцементных плит. Штампы закрывались кожухом с каолиновой ватой, прошитой стеклотканью. Некоторые вытяжные штампы оснащались системами охлаждения с проточной водой. Контроль температуры производился встроенными термопарами с выходом на потенциометр. Использовались графито-меловые смазки с добавкой минерального масла. Вытяжка без утонения производилась в конических матрицах со складкодержателем. Фиксировались сила операции при различных скоростях движения пуансона. Для вытяжки использовали листовые анизотропные заготовки из титанового сплава ВТ 14 при температуре 800° и алюминиевого сплава АМгб при 420°С. Принято: тмл=0,65; т\ =0,15 м, а = 30°, =0,1. Графики зависимости изменения силы вытяжки от скорости движения пуансона представлены на рис. 5.1. 0,2 0,3 0,4 мм! с 0,5 ^0 Рисунок 5.1. Г рафики силы вытяжки трансверсально анизотропного металла: кривая 1,2для сплава ВТ 14 теоретические и экспериментальные данные соответственно 3, 4 то же для АМгб |