|
ч 223 л & о X а х * 'I И 1-вЛ ш 2 X О X (9 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -___ ! > — ----------------------1 Г"'Г~ I I — #— 1 наг>иант А 3 вапиант г --------------------------1 10 20 Угол бойка 30 Рис. 5.1.33. Зависимость максимальной интенсивности деформации от угла конусности бойка и ходе бойка 1,5 мм 5.2 Ротационная ковка ступенчатых заготовок 5.2.1 Ротационная ковка одноступенчатых цилиндрических заготовок Этот вариант предполагает штамповку одноступенчатой цилиндрической заготовки за счёт изменения зазора между бойками. Расчётная схема такого процесса приведена на рисунке (Рис. 5.2.1). Граничные условия сформулированы следующим образом: — узлам, расположённым на оси симметрии заготовки ОА разрешено перемещение только вверх по оси; — узлы, расположённые на границе СЮжёстко закреплены; — граница контакта ВСМЕ) относится как к инструменту, так и к заготовке. Поэтому перемещение узлов, расположённых на данной границе, возможно лишь вдоль неё. Пересечение границы инструмента запрещено в силу её непроницаемости; — отрезок АВ относится к свободной поверхности заготовки, движение узлов на ней ничем не ограничено. |
При расчете были сформированы и приняты следующие граничные условия: 1. Узлам, расположенным на оси ОА запрещено любое перемещение по горизонтальной оси, в силу того, что ось ОА является осью симметрии заготовки. 2. Узлам, расположенным на нижней границе заготовки О Д им запрещены любые перемещения, так как по этой границе осуществляется закрепление заготовки. 3. Отрезок ВС относится как к инструменту, так и к заготовке, поэтому перемещение узлов, расположенных на данной грани, возможно лишь вдоль нее, пересечение границы инструмента запрещено в силу его непроницаемости. 4. Отрезок АВ относится к свободной поверхности заготовки, . ’ ’• * ... * .. -•-* ■ * движение узлов на ней ничем не ограничено и происходит в ' .* * > .■ 'Я • • соответствии с характером течения материала. 3.1.2 Анализ результатов расчётов ' д-• ' ' : , Исследовался процесс ротационной ковки заготовок из стали У10А. Исходными данными для расчета послужили следующие геометрические параметры: диаметр заготовки 10 мм, длина заготовки Н 20 мм, угол конуса бойков 10-30°, коэффициент трения д=0.1+0.3, ход бойков при обжатии 0.5; 1; 1.5 мм. Механические свойства материаламодуль Ю нга Е = 200 ГПа, модуль упрочнения Н = 800 МПа, предел упругости < У у = 300 МПа, коэффициент Пуассона V = 0.3. Рассмотрим основные параметры процесса на примере ротационной ковки заготовки с углами конуса бойков 10° и 30°. Развитие пластической области в процессе нагружения показано на рисунках (Рис. 3.2 а,б,в,г). Анализ их показывает, что развитие пластической области начинается под горизонтальным участком бойка и затем распространяется на коническую его часть, а в заключительной стадии 72 3.2 Получение конической заготовки при постоянном зазоре между бойками 3.2.1 Расчетная схема процесса В этом случае формоизменение заготовки осуществляется следующим образом. Заготовку непрерывно перемещают в зону обработки и за счет пульсирующего давления бойков осуществляется формоизменение. При математическом моделировании такого процесса предполагается, что заготовка дискретно перемещается в зону обработки, т. е. После подачи заготовки в осевом направлении на шаг подачи её формоизменение осуществляется перемещением бойка в горизонтальном направлении на величину хода бойка. ■ ’ .. Расчетная схема процесса приведена на Рис. 3.24. Граничные условия при расчёте процесса были следующими. 1. Узлам, расположенным на оси ОА запрещено любое перемещение по горизонтальной оси в силу того, что ось ОА является осью симметрии заготовки. 2. Узлы, расположенные на нижней грани образца ОД в процессе деформирования заготовки жёстко закреплены, т.е. запрещены любые перемещения. Однако, в том случае, когда осуществляется подача заготовки в зону обработки во время междеформационной паузы, эти узлы получают перемещения в осевом направлении вместе со всей заготовкой на шаг подачи. 3. Отрезок ВС относится как к инструменту так и к заготовке. Поэтому, перемещение узлов, расположенных на данной грани, возможно лишь вдоль неё, пересечение границы инструмента запрещено в силу её непроницаемости. 4. Отрезок АВ относится к свободной поверхности заготовки, движение узлов на ней ничем не ограничено. 87 4 Ротационная ковка ступенчатых заготовок В данном разделе на базе метода конечных элементов проведено исследование процессов ротационной ковки одно и двухступенчатых цилиндрических заготовок [52]. Формоизменение заготовок осуществляется за счёт изменения зазора между бойками. Показано влияние геометрических факторов, характеризующих форму и размеры заготовок, степени обжатия, влияния трения на силовые и деформационные параметры процесса. 4.1 Ротационная ковка одноступенчатых цилиндрических заготовок \ Этот вариант предполагает штамповку одноступенчатой цилиндрической заготовки за счёт изменения зазора между бойками. Расчётная схема такого процесса приведена на рисунке (Рис. 4.1). * ■ •■ " •■ С »~ ; Заготовка Инструмент \ Рис. 4.1. Расчётная схема ротационной ковки ступенчатых заготовок Граничные условия сформулированы следующим образом: 1. Узлам, расположенным на оси симметрии заготовки ОА разрешено перемещение только вверх по оси; \ 2. Узлы, расположенные на границе СЮ жёстко закреплены; 3. Граница контакта ВСМО относится как к инструменту, так и к заготовке. По этому перемещение узлов, расположенных на |