Теоретические сведения. Относительные нормальные деформации по трем направлениям

Относительные нормальные деформации по трем направлениям

; ; ,

где - соответственно исходные высота, длина и ширина заготовки; - соответственно конечные высота длина и ширина заготовки после очередной операции или в конце ковки.

Коэффициенты нормальных деформаций: по высоте ; по длине ; по ширине . Коэффициент , называемый коэффициентом уковки, используют при расчете операции протяжки, а коэффициенты и - осадки и разгонки.

Степень деформации при осадке (степень осадки) на плоских бойках (рис. 8)

= .

Коэффициент деформации при осадке (или величина осадки)

= ,

где - площадь поперечного сечения заготовки до осадки, F_k – средняя пощадь сечения заготовки после осадки (т.е. без учёта бочкообразования).

Расчет высоты и диаметра заготовки при осадке без учета бочкообразования

; ;

; ,

где и - диаметр заготовки соответственно до и после осадки; =1.6 ÷ 2.5 при > 2.5 возможен профильный изгиб заготовки.

Уменьшение высоты заготовки при протяжке на плоских бойках за каждое n-е нажатие (рис. 9)

.

Относительное обжатие при протяжке (степень деформации по высоте заготовки) за каждое n-е нажатие

,

где и - высота заготовки соответственно до и после нажатия.

а) б)

Рисунок 8 – Схемы осадки на плоских бойках

а – до осадки; б – после осадки

Рисунок 9 – Схема протяжки на плоских бойках

Относительное уширение при протяжке (степень деформации по ширине заготовки) за каждое n-e нажатие

,

где и ширина заготовки соответственно после и до нажатия.

Относительное удлинение при протяжке (степень деформации по длине заготовки) за каждое n-е нажатие

,

где и ширина заготовки соответственно после и до нажатия.

Коэффициент интенсивности уширения при протяжке

.

При =0 уширение не наблюдается и обжатия вызывают только удлинение заготовки, что интенсифицирует протяжку. При =1, наоборот, обжатия приводят только к уширению заготовки.

Коэффициент интенсивности удлинения при протяжке

,

где - величина подачи заготовки при протяжке, =(0,6÷0,8) , здесь - ширина бойка.

Зависимость между коэффициентами интенсивности уширения и интенсивности удлинения

.

Уковка для расчета операций протяжки

.

За несколько проходов уковка равна произведению уковок за каждый проход:

Коэффициент перехода при протяжке

.

Уковка для случая протяжки поковок типа гладких труб на оправке (рис.10)

,

где и - исходные диаметры заготовки (внешний и внутренний), см; и - конечные диаметры поковки (внешний и внутренний), см; - конечная длина готовой поковки, см; - исходная длина заготовки, см.

Уковка при раскатке поковок типа колец на оправке (рис.12)

,

где и - соответственно исходная и конечная толщина стенки заготовки, см.

Относительное обжатие при полной раскатке

.

При прошивке отверстий (рис.11) средний и максимальный диаметры поковки определяют по формулам

,

где ; ;

,

где

.

Диаметр осадочной плиты (рис.13), мм,

,

где и - соответственно диаметр исходной и осаженной заготовки, мм.

Высота верхней и нижней плиты, мм,

.

Диаметр отверстия под хвостик, мм,

,

где - диаметр хвостовика осаживаемого слитка, мм. Радиус сферической выемки, мм,

.

Наибольшая глубина выемки, мм,

.

Число ходов траверсы пресса или бабы молота при протяжке .

Рисунок 10 - Схема протяжки с оправкой

Рисунок 11 – Схема прошивки

Рисунок 12 – Схема раскатки колец на оправке

а) б)

Рисунок 13 – Осадочные подкладные плиты

а) – верхняя; б) - нижняя

1.2.2 Задачи и упражнения.

1. Круглую заготовку высотой 900 мм подвергают осадке до высоты 700 мм. Определить степень и величину деформации при осадке. Ответ степень деформации 0.22; величина деформации 1.29.

2. Определить конечную высоту заготовки после осадки (без учета ее бочкообразности) если диаметр исходной заготовки 160 мм, а конечный 192 мм. Высота заготовки до осадки 300 мм. Ответ 208мм

3. Заготовку прямоугольного сечения высотой 200 мм подвергали обжатию прессом, после чего высота ее уменьшилась до 170 мм. Определить относительное обжатие заготовки. Ответ 0.15.

4. Прямоугольная заготовка сечением 200х200 мм перекована на сечение 100х100 мм. Найти уковку металла. Ответ 4.

5. Круглую заготовку длиной 800 мм с прошитым отверстием протягивали на оправке до длины 1400 мм. Определить уковку металла. Ответ 1.75.

6. При раскатке поковки с прошитым отверстием на оправке площадь сечения ее уменьшилась с 2250 до 1250 . Определить уковку металла. Ответ 1.8.

7. После протяжки прессом блюма поперечным сечением 200х200 мм ширина его стала 240 мм, а высота 160 мм. Определить коэффициент перехода ковки. Ответ 1.5.

8. Поковку диаметром 300 мм и высотой 200 мм прошивают прошивнем диаметром 100 мм. Конечная высота поковки после прошивки равна 150 мм, а толщина перемычки 50 мм. Определить средний и максимальный диаметры поковки после прошивки. Ответ D_ср = 357мм, D_max = 382мм.

9. Найти наибольший размер глубины выемки осадочной плиты, если диаметр осаженной заготовки 600 мм. Ответ 63мм.

10. Определить коэффициент интенсивности уширения заготовки, если до и после протяжки ширина ее соответственно равна 200 и 250 мм, а высота - 180 и 120 мм. Ответ 0.5.

11. Определить число ходов ползуна пресса при минимальной подаче металла под бойки, если ширина бойков 230 мм. Исходная длина заготовки 1380 мм, протягивают ее с кантовкой. Ответ 20 ходов.