При прошивке и выдавливании

1. Цель и задачи исследования

Экспериментальное изучение характера формоизменения при прошивке и выдавливании, ознакомление с методикой расчета технологических процессов.

2. Основы теории

Прошивка и выдавливание находят широкое применение при ковке и объемной штамповке. При прошивке образование полости в заготовке сопровождается свободным формоизменением боковой поверхности. При выдавливании заготовка помещается в матрицу, что обуславливает принудительное перемещение металла при внед­рении пуансона.

При прошивке искажение формы заготовки характеризуется появлением бочкообразности, образованием выпуклости на одном торце и вогнутости на другом (рис. 1). Искажение формы зависит от исходных размеров заготовки, размеров и глубины погружения прошивня.

При значительной величине отношения диаметров заготовки и прошивня . процесс прошивки переходит в процесс вдавли­вания пуансона в бесконечное тело ( @ 5 ... 6). С уменьшени­ем отношения , увеличивается искажение формы при прошивке. Особенно значительные искажения характерны для предельных зна­чений отношения < 2.

Рисунок 1. Характер формоизменения при прошивке.

Уменьшение высоты заготовки при прошивке зависит от ее размеров, диаметра прошивня, от толщины донной части (перемыч­ки). Удельное усилие при прошивке рекомендуется определять по формуле

, (1)

при и .

Усилие прошивки определяется выражением

. (2)

При выдавливании радиальному перемещению металла препят­ствуют стенки штампа. Вытесняемый под действием пуансона, ме­талл течет ему навстречу, увеличивая общую высоту заготовки.

Удельное усилие при выдавливании может быть определено по формуле

, (3)

при и .

Усилие выдавливания определяется выражением

. (4)

3. Объект и средства исследования

Работа проводится на свинцовых образцах диаметром 50 мм. В качестве инструмента используются нижний плоский боек и на­бор пуансонов с диаметрами: = 6.2; 8.8; 12.4; 17.7; 25; 35 мм. Для центровки пуансонов применяются центрирующие кольца.

Работа выполняется на универсальной испытательной машине ГМС-50. Измерительный инструмент - штангенциркуль.

4. Подготовка к работе

Перед началом работы необходимо измерить размеры исходных образцов, пуансонов. Полученные результаты заносятся в таб­лицу.

5. Программа работы

При проведении эксперимента процесс прошивки прекращается в момент, когда усилие прошивки становится постоянным (пере­стает интенсивно возрастать), т.е. когда процесс будет носить установившийся характер. Соответствующее этой стадии усилие используется для определения удельного усилия прошивки

, (5)

где - диаметр пуансона.

После прошивки полученные образцы замеряют. Полученные величины , , , , , , а также значения , , , характеризующие искажение формы заготовки, заносятся в таблицу.

Так как при выдавливании не меняется наружный диаметр заготовки, то у полученных образцов замеряется только высота , , .

Выдавливание производится с записью диаграммы. Удельное усилие и усилие выдавливания заносятся в таблицу. На основании полученных экспериментальных и расчетных значе­ний строятся графики и для прошивки и выдавливания.

№ п/п

Опытные значения

Расчетные значения

Размеры после операции

6. Контрольные вопросы

1. От каких факторов зависит искажение формы заготовки при прошивке?

2. При каких соотношениях прошивку применять нецеле­сообразно?

3. Как зависит удельное усилие выдавливания от отношения ?

4. Как зависит удельное усилие прошивки от отношения ?

5. При каких условиях процессы прошивки и выдавливания можно считать стационарными?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давле­нием. М.: Машиностроение, 1977. - 484 с.

2. Брюханов А.Н. Ковка и объемная штамповка. М.: Машинострое­ние, 1975. - 408 с.

3. Охрименко Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производ­ства. М.: Машиностроение, 1976. - 560 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4