6958

Визначення зусилля і питоме зусилля об’ємного осаджування циліндричної заготовки d=200мм і висотою h=300мм, інженерним методом розрахунків

Практическая работа

Производство и промышленные технологии

Теоретичні відомості Осадкою називають технологічну операцію, за допомогою якої зменшують висоту заготівки з одночасним збільшенням її поперечних розмірів. У технологічних процесах кування осадка застосовуємся, як основна так і попередня операція...

Украинкский

2013-01-11

147.5 KB

4 чел.

1. Теоретичні відомості

Осадкою називають технологічну операцію, за допомогою якої зменшують висоту заготівки з одночасним збільшенням її поперечних розмірів. У технологічних процесах кування осадка застосовуємся, як основна так і попередня операція. У першому випадку вона є визначальною операцією при отриманні форми деталі (осідання дисків, фланців, шестерень), в другому – для збільшення укову (коли в процесі кування коефіцієнт укову невеликий, і не вдається ліквідовувати литу структуру), для зменшення анізотропії механічних властивостей, для зменшення глибини прошивки, для забезпечення відповідного розташування волокон в майбутній деталі.

В процесі осадки циліндрична заготівка набуває бочкоподібної форми через сили тертя на контактній поверхні.

Сили контактного тертя, вимагаючи додаткової роботи на їх подолання,
підвищують опір, деформації, а тим самим і ви грати енергії на деформацію. Роль контактного тертя зростає у міру збільшення
d/h, оскільки збільшується відношення площі поверхні контакту до вільної поверхні. Контактне тертя, загальмувавши довколишні шари металу, створює в зразку, що осаджується, додаткове напруження, подолання якої у свою чергу вимагає додаткової енергії, що також виражається в збільшенні опору деформації. Вплив сил тертя може бути вирахувано формулою (1) Е.Зібеля, яка отримана в передумові, що коефіцієнт тертя не дуже великий, і існує лінійна залежність між силами тертя на контактній поверхні і нормальній напрузі.

   (1)

З теорії обробки металів тиском відомо, також, що при осадці внаслідок
контактного тертя виникає неоднорідність деформації. Механічна схема
деформації, - сукупність схем напруженого і деформованого станів, - при осадці циліндричних заготовок на плоскопаралельних плитах визначається переважно умовами тертя на контактній поверхні і відношенні розмірів заготівки d/h. За відсутності сил зовнішнього тертя або нікчемній їх величині напружений стан характеризуватиметься лінійною схемою напруженого стану.

Мал.1.1.

У звичайних умовах в процесі осадки на контактних поверхнях сили тертя досягають значної величини, що приводить до зміни механічної схеми деформації. При осадці низьких заготовок майже за всім обсягом заготівки має місце об'ємна схема всебічного стиснення (мал. 1.1).

Наочним проявом впливу механічної схеми деформації є бочкоподібна форма осадженого зразка. Очевидно, що сили тертя на контактній поверхні роблять найбільший вплив в приконтактних областях, і у міру віддалення від них воно зменшується. Ця нерівномірність напруженого стану являється джерелом неоднорідності деформації при осіданні. При дослідженні нерівномірності деформацій в осьовій площині можна виділить 3 області (мал. 1.2).

Мал. 1.2.

I - зона "затрудненої" деформації, прилегла до торців заготівки
деформується трохи;

II - зона інтенсивної деформації, в якій відбувається інтенсивний перебіг металу як в осьовому, так і в радіальних напрямах;

III - зона, прилегла до бічної поверхні зразка, де інтенсивність перебігу металу менше, ніж в зоні II і більше, ніж в зоні І. Об'єм цієї зони залежить від ступеня деформації і розмірів зразків.

При осіданні зразків з відношенням  зона III та І  зникають, зливаючись із зоною II. Неоднорідність деформації при осіданні в цих умовах збільшується, і, як наслідок цього, збільшується діжкоподібність. На мал. 1.2. б показаний розподіл твердості в діаметральній площині симетрії при осіданні зразка алюмінієвого сплаву (2), по якому можна судити про інтенсивність деформації в холодному стані.

Дослідження неоднорідності деформації вельми наочно може бути
продемонстроване при осіданні шарових пластилінових зразків контрастних кольорів.

Наслідком нерівномірності деформації заготівки є неоднорідність перебігу металу на контактній поверхні. При осаджуванні до значних ступенів деформації зразків невеликої висоти на контактній поверхні можна розрізнити 3 зони (мал. 1.3)

А - кільцеподібна зона, прилегла до бічної поверхні "зона ковзання", де
дотичні напруження на контактній поверхні зростають пропорційно нормальним до свого найбільшого значення.

Б - що є сусідами із зоною А також кільцеподібна зона, в якій дотичні
напруження досягають найбільшої величини, "зона загальмування".

В - зона, розташована в центрі зразка, де дотичні напруження знижуються від максимуму до 0 в центрі контактної площини.

Мал.1.3.

2. Розрахунок зусилля і питомого зусилля

Дано: d=200мм, h = 300мм, =0,3, т=60МПа.

Для знаходження зусилля та питомого зусилля потрібно побудувати епюру напружень.

При співвідношенні – епюра напружень складається з однієї зони.

Визначаємо дотичні напруження:

При мм

Знаходимо нормальні напруження z:

При

При мм

При мм

При мм

При мм

При мм

При мм

При мм

При мм

При мм

При мм

Знайшовши значення дотичних та нормальних напружень будуємо епюри.

Визначаємо деформуюче зусилля:

,

де r – відстань від центра маси побудованої епюри, до вісі симетрії;

F= 6030мм2 – полоще епюри;

Н =2,01 МН

Визначаємо питоме зусилля:

де f=r2=3,141002=31400 мм2 – площа контакту заготовки з інструментом.

.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

64326. СУЧАСНИЙ МОЛОДІЖНИЙ РУХ В УКРАЇНІ (1980-ті – 2008 рр.): ІСТОРІОГРАФІЯ 190 KB
  Важливим чинником сучасного молодіжного руху стала взаємодія його з політичними партіями. Проте стереотипи радянських часів щодо оцінки ролі молодіжних об’єднань у суспільнополітичному житті країни залишаються популярними і досі що є завадою для дієвого впливу молодіжного руху на розвиток України.
64327. МЕХАНІЗМИ ДЕРЖАВНОГО РЕГУЛЮВАННЯ ПРИВАТНОГО СЕКТОРА В ГАЛУЗІ ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ 195 KB
  Охорона здоров’я є однією з найважливіших сфер життєдіяльності суспільства. Основою розвитку системи охорони здоров’я України є загальноприйняті стратегічні пріоритети з баченням кінцевих результатів, а саме: опанування ринкових відносин у галузі та трансформація потенціалу охорони здоров’я...
64328. ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ І РЕЖИМІВ РОБОТИ УСТАНОВКИ ДЛЯ КАЛІБРУВАННЯ НАСІННЯ ПЛОДОВИХ КІСТОЧКОВИХ КУЛЬТУР 2.79 MB
  У зв’язку з цим розробка установки для калібрування насіння плодових кісточкових культур є актуальною. Обґрунтувати конструктивно технологічну схему установки для калібрування насіння плодових кісточкових культур...
64329. СТВОРЕННЯ ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ ДЛЯ СЕЛЕКЦІЇ КОНЮШИНИ ЛУЧНОЇ В УМОВАХ ПЕРЕДКАРПАТТЯ 405 KB
  Розширення площ посівів конюшини лучної в цій зоні повинно стати важливим завданням сільськогосподарського виробництва. Підвищення ефективності конюшиносіяння можливе насамперед за рахунок поліпшення селекційної роботи та чіткої організації насінництва конюшини...
64330. Оцінка клініко–технологічної якості та клінічної ефективності нового мікрогібридного фотополімерного матеріалу для реставрації зубів 226 KB
  Перспективними напрямками досліджень у тому числі і з проблем стоматологічного матеріалознавства та клінічної терапевтичної стоматології є застосування кількісних методів оцінки клініко технологічної ефективності матеріалу якості фіксації пломби...
64331. МАРКЕТИНГОВА ДІЯЛЬНІСТЬ ТОРГОВЕЛЬНИХ ПІДПРИЄМСТВ НА РИНКУ БУДІВЕЛЬНОЇ ПРОДУКЦІЇ 239.5 KB
  Розвиток стратегічного аспекту маркетингу на ринку споживчих товарів має важливе значення оскільки ринок вступив в ту стадію свого розвитку коли відсутність чітко розроблених стратегій призводить до зниження ефективності маркетингової діяльності і втрати конкурентних переваг підприємства.
64332. АЕРОДИНАМІЧНА ОПТИМІЗАЦІЯ НАПРЯМНИХ РЕШІТОК ОСЬОВИХ ТУРБІН 1.84 MB
  Для досягнення зазначеної мети поставлені наступні задачі: розробити параметричні моделі решітки осьової турбіни які повинні мати високу гнучкість можливість контролю витрати робочого тіла при мінімальній кількості варійованих параметрів...
64333. ПІДВИЩЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ СТАЛЕЙ І ТВЕРДИХ СПЛАВІВ НАНЕСЕННЯМ БАГАТОШАРОВИХ КАРБІДНИХ ТА КАРБООКСИДНИХ ДИФУЗІЙНИХ ПОКРИТТІВ НА ОСНОВІ ТИТАНУ, ВАНАДІЮ І ХРОМУ 1.45 MB
  У сучасній промисловості при вирішенні проблеми підвищення експлуатаційних властивостей деталей машин штампів та інструменту великого значення набувають розроблення та впровадження нових технологічних процесів з нанесення захисних...
64334. УПРАВЛІННЯ ФІНАНСОВИМИ РЕСУРСАМИ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ПІДПРИЄМСТВ 244 KB
  Поточна ситуація на життєво важливих для українських аграріїв ринках продукції, кредитів та інвестицій дає підстави стверджувати, що як би добре не було організованим фінансове управління в розрізі суб’єктів на мікрорівні...