|
Анализ этих поверхностей показал, что влияние коэффициента трения на их изменение неоднозначно. Так при коэффициенте трения //=0,1 устойчивое протекание процесса при малых диаметрах заготовки возможно при Б/Н>0,5, а с увеличением диаметра для устойчивого-протекания процесса требуются более низкие заготовки с соотношением. 5/Я>0,63. При коэффициенте трения //=0,5 наблюдается обратная картина, когда для заготовок малого диаметра устойчивое протекание процесса реализуется при 8/Н>0,5, а для диаметра 200 мм для более высоких заготовок с отношением. Б/Н>0,46. При коэффициенте трения /1=0,3 влияние диаметра на устойчивое протекание процесса незначительно, и оно будет реализовано при относительной толщине 5/Я>0,6. Кроме того, полученные поверхности позволяют оценить величину бочкообразования при устойчивом протекании процесса, которая с ростом диаметра заготовки увеличивается, при этом наиболее интенсивное бочкообразование происходит при относительной толщине Ц/Н от 0,7 до 0,8. 3.2 Осадка кольцевой заготовки в контейнере Свободная осадка кольцевой заготовки,.как было показано, сопровождается двусторонним течением металла в ходе деформирования. Однако в некоторых процессах требуется выдержать неизменным внутренний или внешний диаметр кольца. В этих случаях используют контейнер, ограничивающий изменение внешнего диаметра, или оправку, регулирующую изменение внутреннего диаметра. Кроме того, может быть использован процесс, при которой заготовка осаживается в контейнере, что позволяет получить заготовку с заданными размерами внутреннего и внешнего диаметров. В отличие от свободной осадки кольцевой заготовки в этих процессах существенное влияние на формоизменение заготовки оказывает трение на поверхности контакта материала и контейнера, которое может привести к значительной неравномерности деформации по сечению полученной заготовки. Ниже на базе метода конечных элементов проведено исследование [83, 82] процессов осадки кольцевой заготовки в контейнер с истечением металла внутрь (Рис. 3.2.1), осадки кольца на оправке с течением металла наружу (Рис. |
их геометрических параметров и условий трения на границе контакта с инструментом. На рис.3.29 рис.3.31 представлены поверхности и их сечения плоскостями равного уровня, отражающие изменение усилия процесса осадки от перечисленных вьине факторов. Анализ приведенных поверхностей показал, что с увеличением геометрических параметров заготовки (диаметра, отношения толщины к высоте) возрастает технологическое усилие. Кроме того, из них следует, что влияние диаметра заготовки на рост технологического усилия возрастает с уменьшением относительной толщины стенки 5 / Я . С ростом коэффициента трения усилие осадки возрастает, причем более интенсивно с уменьшением диаметра заготовки. На рис.3.32 рис.3.34 представлены поверхности и их сечения плоскостями равного уровня, отражающие изменение разности перемещения точек внутренней поверхности кольца от перечисленных выше факторов. Если эта разность положительная, то заготовка теряет устойчивость. Анализ этих поверхностей показал, что влияние коэффициента трения на их изменение неоднозначно. Так при коэффициенте трения /у = 0.1 устойчивое протекание процесса при малых диаметрах заготовки возможно при 5 / Я >0.5, а с увеличением диаметра для устойчивого протекания процесса требуются более низкие заготовки с соотношением 5 / Я >0.63. При коэффициенте трения // 0.5 наблюдается обратная картина, когда для заготовок малого диаметра устойчивое протекание процесса реаш зуется при 5 /Я > 0.5, а для диаметра 200 мм для более высоких заготовок с отношением Б / Н >0.46. При коэффициенте трение // = 0.3 влияние диаметра на устойчивое протекание процесса незначительно, и оно будет реализовано при относительной толщине 5 / Я > 0.6. 82 92 4. Осадка кольцевой заготовки в контейнере Свободная осадка кольцевой заготовки, как было показано, сопровождается двусторонним течением металла в ходе деформирования. Однако в некоторых процессах требуется выдержать неизменным внутренний или внешний диаметр кольца. В этих случаях используют контейнер, ограничивающий изменение внешнего диаметра, или оправку, регулирующую изменение внутреннего диаметра. Кроме того, может быть использован процесс, при которой заготовка осаживается в контейнере, что позволяет получить заготовку с заданными размерами внутреннего и внешнего диаметров. В отличие от свободной осадке кольцевой заготовки в этих процессах существенное влияние на формоизменение заготовки оказывает трение на поверхности контакта материала и контейнера, которое может привести к значительной неравномерности деформации по сечению полученной заготовки. Ниже, на базе метода конечных элементов проведено исследование [34,35] процессов осадки кольцевой заготовки в контейнер с истечением металла внутрь (рис.4.1), осадка кольца на оправке с течением металла наружу (рис.4.18) и закрытая осадка кольца (рис.4.26), с целью выявления особенностей формоизменения заготовки, а также силовых параметров процесса. сторону наружной поверхности, при этом считается, что процесс является «неустойчивым». 4. Проведенный анализ позволил установить границы устойчивого протекания процесса. Так при коэффициенте трения /л = 0.1 устойчивое протекание процесса при малых диаметрах заготовки возможно при 5 / / / > 0.5, а с увеличением диаметра для устойчивого протекания процесса требуются более низкие заготовки с соотношением 5 / Я > 0.63. При коэффициенте трения ¡л = 0.5 наблюдается обратная картина, когда для заготовок малого диаметра устойчивое протекание процесса реализуется при 5 / Я > 0.5, а для диаметра 200 мм для более высоких заготовок с отношением 5 / Я > 0.46. При коэффициенте трение /л ~ 0.3 влияние диаметра на устойчивое протекание процесса незначительно, и оно будет реализовано при относительной толщине 5 / Я > 0.6. 5. Показано, что при устойчивом протекании процесса бочкообразование наиболее интенсивно происходит при относительной толщине 5 /Я от 0.7 до 0.8, увеличиваясь с ростом диаметра заготовки. 6. Комплексный анализ силовых режимов процесса свободной осадки кольца показал, что с увеличением геометрических размеров заготовки (диаметра, отношения толщины к высоте) технологическое усилие возрастает. Влияние диаметра заготовки на рост технологического усилия более интенсивно с уменьшением относительной величины стенки заготовки 5 / Я . С ростом коэффициента трения усилие осадки возрастает, причем более интенсивно с уменьшением диаметра заготовки. 7. При осадке заготовки в контейнере с истечением металла внутрь установлено, что даже для осадки достаточно высоких 169 |