|
поверхности, то есть процесс становится «неустойчивым». 3. Проведенный анализ позволил установить границы устойчивого протекания процесса. Так при коэффициенте трения /¿=0,1 устойчивое протекание процесса при малых диаметрах заготовки возможно при 8/Н>0,5, а с увеличением диаметра для устойчивого протекания процесса требуются более низкие заготовки с соотношением Б/Н>0,63. При коэффициенте трения /¿=0,5 наблюдается обратная картина, когда для заготовок малого диаметра устойчивое протекание процесса реализуется при Б/Н>0,5, а для:диаметра 200 мм для более высоких заготовок, с отношением 8/Н>0,46. При коэффициенте трения /¿=0,3 влияние диаметра на устойчивое протекание процесса незначительно, и оно будет реализовано при относительной толщине 8/Н>0,6.. 4. При осадке заготовки в контейнере с истечением металла внутрь установлено, что даже для осадки достаточно высоких заготовок процесс идёт без потери устойчивости, но сопровождается более высокими напряжениями в пластической области по сравнению со свободной осадкой. При этом схема напряжённого состояния достаточно “жёсткая” во всем объеме пластической области и вероятность разрушения материала достаточно мала. 5. Показано, что неравномерность формоизменения свободной поверхности заготовки возрастает с уменьшением диаметра и увеличением высоты заготовки. Установлено, что технологическое усилие возрастает с увеличением диаметра заготовки, коэффициента трения и-уменьшением её высоты. Однако, в диапазоне диаметров 90 110 мм и относительных высот 8/Н=0,3-0,6 технологическое усилие достигает минимума при коэффициенте трения /¿=0,3. 6. При осадке заготовок на. оправке показано, что устойчивое протекание процесса возможно в тех же границах, что и при свободной осадке кольцевой заготовки. Вероятность разрушения материала в этом процессе возможна в срединной части свободной поверхности заготовки. 7. При осадке заготовки в закрытую матрицу требуются значительные технологические усилия, которые превышают усилие свободной осадки аналогичной заготовки в 7 раз, осадки в контейнере внутрь в 4 раза и осадке на оправке |
На рис.4.34 представлено распределение нормальных контактных напряжений в исследуемых процессах. Анализ которого показал, что нормальные напряжения на поверхности контакта материала и пуансона при свободной осадке и при осадке заготовки на оправке распределены по поверхности пуансона практически равномерно, а при осадке кольца в контейнере эти напряжения возрастают от внешней поверхности заготовки к внутренней, увеличиваясь в 2 раза. А при осадке в закрытую матрицу напряжения практически имеют те же значения, но эпюра их распределения меняется на обратную. 4.4. Основные результаты и выводы 1. Разработаны математические модели осадки кольцевой заготовки в контейнере, на оправке и в закрытую матрицу, адекватность которых подтверждается удовлетворительным согласованием с известными экспериментальными данными. 2. При осадке заготовки в контейнере с истечением металла внутрь установлено, что даже для малых отношений £ / Н процесс осадки идет без потери устойчивости, но сопровождается более высокими величинами напряжений в пластической области по сравнению со свободной осадкой. При этом схема напряженного состояния достаточно жесткая во всем объеме пластической области и вероятность разрушения материала достаточно мала. 3. Показано, что неравномерность формоизменения свободной поверхности заготовки возрастает с уменьшением диаметра и увеличением высоты заготовки. Установлено, что технологическое усилие возрастает с увеличением диаметра заготовки, коэффициента трения и уменьшением ее высоты, однако, в диапазоне диаметров 90 110 мм и относительных высот 5 / Н 0 .3 0 .6 тех132 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 заготовок процесс идет без потери устойчивости, но сопровождается более высокими величинами напряжений в пластической области по сравнению со свободной осадкой. При этом схема напряженного состояния достаточно жесткая во всем объеме пластической области и вероятность разрушения материала достаточно мала. 8. Показано, что неравномерность формоизменения свободной поверхности заготовки возрастает с уменьшением диаметра и увеличением высоты заготовки. Установлено, что технологическое усилие возрастает с увеличением диаметра заготовки, коэффициента трения и уменьшением ее высоты, однако, в диапазоне диаметров 90 110 мм и относительных высот 5 !Н = 0.3 -0 .6 технологическое усилие достигает минимума при коэффициенте трения /у = 0.3. 9. При осадке заготовок на оправке показано, что устойчивое протекание процесса возможно в тех же границах, как и при свободной осадке кольцевой заготовки. Вероятность разрушения материала в этом процессе возможна в срединной части свободной поверхности заготовки. 10. При осадке заготовки в закрытую матрицу требуются значительные технологические усилия, которые превышают усилие свободной осадки аналогичной заготовки в 7 раз, осадки в контейнере во внутрь в 4 раза и осадке на оправке наружу в 6 раз. 11. Кинематика течения материала в ходе деформирования неоднозначна: общий объем материала заготовки идет как на формирование ступицы втулки, так и фланца. Это, в свою очередь, определяет сложность оценки перераспределения объема заготовки при формировании полуфабриката. 170 |