|
нии процесса, металл может накапливаться на конусе в стадии утонения. Следует отметить, что такой недостаток, как набор металла на конусе матрицы, можно использовать в технологических процессах штамповки ступенчатых трубчатых деталей, в которых необходимо осуществить набор металла на конической или криволинейной образующей перехода от большей ступени к меньшей. На Рис. 4.3.15 Рис. 4.3.17 представлены поверхности и их сечения плоскостями равного уровня, отражающие изменение интенсивности деформации в зависимости от коэффициента обжима, коэффициента утонения и угла конусности матрицы. Их анализ показал, что интенсивность деформации растёт с увеличением угла конусности матрицы и уменьшением коэффициента обжима, а также с уменьшением коэффициента утонения. На Рис. 4.3.19. представлены графики распределения интенсивности деформации по радиусу заготовки на завершающей стадии процесса в зависимости от коэффициента обжима, коэффициента утонения и угла конусности матрицы. На данных графиках К8 Н У ф внутренний радиус заготовки, Квнсш „ наружный радиус заготовки показаны на Рис. 4.3.18. 198 а б Рис. 4.3.9. Зависимоегь величины утолщения стенки заготовки на конусе матрицы в стадии утонения от геометрических параметров заготовки при Кут=0,7 и д— 0,05: а поверхность; б сечение плоскостями равного уровня |
больших коэффициентах обжима. Причем, с уменьшением коэффициента обжима сила увеличивается, а ее минимум смещается к большим углам конусности матрицы, что объясняется значительным уменьшением высоты матрицы. Особенно это проявляется при большем коэффициенте трения. Следует также заметить, что при коэффициенте трения ¿1=0.15 сила деформирования возрастает приблизительно в два раза по сравнению с коэффициентом трения ¿¿=0.05. В процессе деформирования возможны такие ситуации, когда часть заготовки, не находящаяся в зоне деформирования переходит в пластическое состояние, что ведет к утолщению стенки исходной заготовки еще до входа ее в матрицу (рис. 3.17). Это явление возникает в том случае, когда нормальные напряжения на торце пуансона превысят предел текучести материала заготовки. В нашем случае такой переход возможен, если сила процесса превышает значение 313 кН. На рис. 3.11 рис. 3.16 это значение отмечено плоскостью равного уровня. Ниже этой плоскости процесс деформирования проходит стабильно. Из рисунков видно, что с увеличением коэффициента утонения область стабильного протекания процесса увеличивается. Следует заметить, что при коэффициенте трения /х=0.15 она значительно меньше, чем при коэффициенте трения ¿1=0.05, а при коэффициенте утонения Кл =0.7 и ¿1=0.15 процесс будет проходить нестабильно при любой степени утонения (рис. 3.14). В процессе деформирования заготовка утолщается как в стадии обжима (5, >50, рис.3.18.а), так и в стадии утонения (^2 > 5,, рис.3.18.б). Причем при наборе металла на конусе в стадии утонения процесс может проходить как устойчиво, так и нет. Уравнения регрессии, описывающие зависимость изменение величины утолщения стенки заготовки на конусе матрицы в стадии утонения в зависимости от коэффициента обжима, коэффициента утонения и угла конусности матрицы при коэффициенте трения ¿1=0.05 и д=0.15, имеют вид: у, = 1.035 -0.047385.x. -0.038524л:, 0.057937л\ + 0.021374л,л, + Л Э ] 2 3 (3 9) +0.02723л,л3+ 0.020374л,л3+ 0.010975л,2 + 0.012663л2+ 0.0251 ббл2 у, = 1.11360.062978л. 0.066731л, 0.11257л, + 0.025031л,л, + , , ,(3 .1 0 ) +0.017573л,л3+0.022281л,л3+ 0.010589л2 +0.021071л* +0.036409л; где у29у л величина утолщения стенки заготовки на конусе матрицы при коэффициенте трения /х=0.05 и ¡ 1=0.15 соответственно. На рис. 3.19 рис. 3.24 представлены соответствующие им поверхности и сечения их плоскостями равного уровня. Анализ приведенных поверхностей показал, что величина утолщения стенки заготовки на конусе матрицы в стадии утонения увеличивается с уменьшением угла конусности матрицы и уменьшением коэффициента обжима, что обусловлено значительным увеличением высоты матрицы. При увеличении коэффициента утонения величина утолщений уменьшается, либо утолщения вообще отсутствуют. Также следует заметить, что при большем коэффициенте трения д=0.15 величина утолщений стенки заготовки на конусе матрицы на стадии утонения возрастает. На данных рисунках заштрихованная область показывает зону стабильного протекания процесса. Т.е., как отмечалось ранее, даже при стабильном течении процесса, металл может накапливаться на конусе в стадии утонения. Это явление можно использовать в технологических процессах штамповки ступенчатых трубчатых деталей, в которых необходимо осуществить набор металла на конической или криволинейной образующей перехода от большей ступени к меньшей. Уравнение регрессии, отражающие зависимость изменения максимального значения интенсивности деформаций от коэффициента обжима, коэффициента утонения и угла конусности матрицы, имеет вид: V, =57.042-16.065*. +.7.2286*, -12.749*, -2.7286*.*, • 5 1 2 , 3 12 (3.11) -1.4786х,лг, + 2.0558д:2 где у5интенсивность деформаций. Анализ соответствующих им поверхностей (рис. 3.25 рис. 3.27) показал, что интенсивность деформаций увеличивается с увеличением угла конусности матрицы и уменьшением коэффициента обжима. С уменьшением коэффициента утонения интенсивность деформаций также увеличивается. Представляет интерес распределение накопленной деформации по толщине готового изделия, что позволяет судить об интенсивности упрочнения того или иного слоя материала. На рис. 3.29 представлены графики распределения интенсивности деформаций по радиусу заготовки на завершающей стадии процесса в зависимости от коэффициента обжима, коэффициента утонения и угла конусности матрицы. На данных графиках Я' внутренний радиус обжатой заготовки, Я” ее наружный радиус (рис. 3.28). Анализ графиков (рис. 3.30) показывает, что интенсивность деформаций выше на внешнем радиусе, чем на внутреннем, т.к. на стадии обжима поверхность внутреннего радиуса является свободной поверхностью, а поверхность внешнего радиуса испытывает трение о матрицу. Следует также отметить, что на внутреннем радиусе интенсивность деформаций выше при угле конусности матрицы <*=10°, чем при угле конусности матрицы ср40°. Это объясняется тем, что величина утолщения стенки заготовки на конусе матрицы в стадии утонения (набор металла на конусе) увеличивается с уменьшением угла конусности матрицы. |