|
Анализ силовых параметров процесса (Рис. 5.2.28 а, б) показал, что, хотя при обработке двухступенчатым бойком суммарная степень обжатия заготовки значительно меньше, сила процесса в случае шероховатого бойка даже несколько выше, чем для одноступенчатого бойка. 4 25 Г,, кн 319 21-3 10.6 О СО 25 5Э 75 N0 100 Этап нагружения Этап нагружения Рис. 5.2.28. Сила процесса при обжиме: а без трения; б с трением I 5.3 Результаты и выводы главы 1. На основе метода конечных элементов созданы математические модели процессов ротационной ковки конических и ступенчатых осесимметричных заготовок, исследованы различные схемы нагружения, установлено влияние геометрии и условий трения на характер течения материала и силовые и деформационные параметры процессов. 2. Процесс ротационной ковки конических заготовок характеризуется значительной неравномерностью течения материала в данной области, что может привести к возникновению утяжины на торцевой части заготовки. Уменьшить утяжину возможно за счет увеличения трения на поверхности контакта металла и инструмента. 3. Установлено, что увеличение угла конусности матрицы при одном и том же обжатии вызывает рост гидростатического давления в пластической области, в этом случае снижается вероятность разрушения заготовки в процессе деформирования. 4. Установлено, что радиальное усилие в процессе штамповки конических заготовок при увеличении хода бойка возрастает, причем наиболее интенсивно |
85 10 20 30 Угол бойка Рис. 3.33 Зависимость максимальной интенсивности деформаций от и угла конусности бойка и ходе бойка 1.5мм 3.4 Выводы 1. Процесс ротационной ковки конических заготовок характеризуется значительной неравномерностью течения материала в данной области, что может привести к возникновению утяжины на торцевой части заготовки при штамповке по вариантам 1 и 2. Уменьшить утяжину возможно за счет уменьшения коэффициента трения на поверхности контакта металла и инструмента. 2. С увеличением угла конусности матрицы при одном и том же обжатии возрастает гидростатическое давление в пластической области, что снижает возможность разрушения заготовки в процессе деформирования. 3. Интенсивность деформаций возрастает с увеличением хода бойка, причем при угле матрицы 2 0 ° и малых ходах бойка интенсивность а деформаций больше, чем при углах бойка 10° и 30°, а при больших ходах бойка интенсивности деформаций при разных углах бойка сравнимы. 142 6 Заключение. В работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая важное народно-хозяйственное значение, и состоящая в повышении эффективности изготовления стержневых изделий переменного сечения из высокопрочных сталей за счет использования технологии ротационной ковки. В процессе теоретического и экспериментального исследований получены следующие основные результаты и сделаны выводы: 1. На основе метода конечных элементов созданы математические модели процессов ротационной ковки конических и ступенчатых осесимметричных заготовок, исследованы различные схемы нагружения, установлено влияние геометрии и условий трения на характер течения материала и силовые и деформационные параметры процессов. 2. Процесс ротационной ковки конических заготовок характеризуется значительной неравномерностью течения материала в данной области, что может привести к возникновению утяжины на торцевой части заготовки. Уменьшить утяжину возможно за счет увеличения коэффициента трения на поверхности контакта металла и инструмента. 3. Установлено, что увеличение угла конусности матрицы при одном и том же обжатии вызывает рост гидростатического давления в пластической области, в этом случае снижается вероятность разрушения заготовки в процессе деформирования. 4. Показано, что интенсивность деформаций возрастает с увеличением хода бойка, причем при угле конусности 20° и малых ходах бойка интенсивность деформаций больше, чем при углах 10° и 30°, а при больших ходах интенсивности деформаций при разных углах бойка сравнимы. 5. Установлено, что радиальное усилие в процессе штамповки конических заготовок при увеличении хода бойка возрастает, причем наиболее интенсивно при углах 10° и 30°. 6. Установлено, что одновременная штамповка двух заготовок возможна только при углах конусности бойков менее 20°. С увеличением угла конусности бойков симметричность течения нарушается, и дальнейшая штамповка невозможна. 7. Показано, что штамповка с осевой подачей заготовки предпочтительней с точки зрения уменьшения технологического усилия, однако, возможность разрушения заготовки при этом возрастает, так как .схема деформирования менее «жесткая», чем в -< 4 > * случае штамповки радиальным перемещением бойков. 8. Установлено, что при обработке ступенчатых заготовок полное заполнение профиля бойка возможно только в случае шероховатого инструмента, при этом металл в процессе нагружения может в некоторых областях заготовки менять направление своего движения на противоположенное в радиальном направлении. 9. Показано, что если заготовка деформируется идеально гладкими бойками, осевые напряжения в большей части пластической области являются растягивающими, а при обработке шероховатыми бойками сжимающими, что ведет к росту гидростатического давления в пластической области и снижает вероятность разрушения материала. 10. Установлено, что при обработке заготовок шероховатым инструментом усилие процессов, как в случае обработки одноступенчатым так и двухступенчатым бойками, может увеличиваться на порядок по сравнению с обработкой идеально гладким инструментом. 143 |