Адрес этой страницы' ?>

Оглавление книги Предыдущая Следующая

3.6. Расчет полного и удельного усилий деформирования при осадке.

При осадке цилиндрической заготовки полное усилие деформирования

где р - удельное усилие деформирования;

F - средняя площадь поперечного сечения заготовки после осадки;

D_ср - средний диаметр заготовки после осадки (см. рис. 1.4). Вместо средней площади поперечного сечения заготовки после осадки правильнее было бы использовать площадь контактной поверхности заготовки с инструментом, но этого не делают из-за сложности ее расчета. Значение D_ср, определяют из условия постоянства объема заготовки до и после осадки:

где d — диаметр исходной заготовки, H u h— высота заготовки до и после деформации.

Удельное усилие деформирования зависит от ряда факторов, основными из которых являются напряжение текучести деформируемого металла при температуре и скорости деформации, масштабный коэффициент, а также силы трения на контактной поверхности.

В расчетных формулах вместо напряжения текучести пользуются пределом прочности σ_в(t) как наиболее часто встречающимся в справочной литературе (табл. 3.2). Например, при осадке на прессе удельное усилие деформирования определяется по формуле Е.П. Унксова с учетом масштабного и скоростного коэффициентов: ,

где ψ_с и ψ_м — соответственно скоростной и масштабный коэффициенты. Коэффициент ψ_с учитывает влияние скорости деформирования (для ковочных прессов ψ_с= 1), а ψ_м - влияние объема слитка в связи с его подстыванием при ковке. Значения коэффициента ψ_м при осадке слитков (по Е.Н. Мошнину и Н.М. Золотухину) приведены ниже.

При горячей обработке металла давлением без смазки коэффициент μ контактного трения, возрастающего при увеличении деформации, для стали принимают в пределах 0,3—0,45. Его величина зависит также от состояния рабочей поверхности деформирующего инструмента и с примнением смазки снижается на 15-25%. При холодном деформировании со смазкой μ =0,12...0,06. С увеличением скорости деформирования контактное трение также уменьшается, поэтому при ковке на молотах μ на 20— 25% меньше, чем при ковке на гидравлических прессах.

3.2. Зависимость предела прочности σ_в(t) сталей при ковочной температуре от предела прочности при комнатной температуре

Пример. Определить усилие гидравлического пресса, необходимое для осадки стальной заготовки (σ_в=800 МПа) с исходным диаметром d = 1000 мм и высотой H = 2200 мм при температуре окончания осадки 1000° С. Высота поковки h =1200 мм, масса используемого слитка 17 т.

Решение. Для расчета примем из справочных данных следующие значения: μ=0,45; ψ_с=1; ψ_м = 0,6; σ_в(t) =75 МПа (см. табл. 3.2).

Средний диаметр осажденной заготовки D_ср==1,353 м;

усилие пресса Р=1*0,6*75*(1+ 0,45/3 * 1,353/1,2)* 3,14 * 1,353²/4 =75,6 МН.