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

69523. Финансовый анализ 284 KB
  Значение финансового анализа в деятельности предприятия.Сущность финансового механизма предприятия. Поэтому стойкое финансовое состояние предприятия является основой его жизнедеятельности в условиях рыночной экономики.
69524. Финансовый рынок 699 KB
  В качестве финансовых средств выступают денежные средства и ценные бумаги. Но финансовые фонды не могут быть проданы в больших объемах поэтому распространена практика превращения их в ценные бумаги юридические документы подтверждающие либо наличие долга либо право...
69525. Ценообразование 385.5 KB
  Одним из ключевых элементов рыночной экономики являются цены ценообразование ценовая политика. Перед всеми коммерческими и многими некоммерческими организациями в качестве одной из основных встает проблема определения цены на свои товары и услуги.
69526. Экономика и организация инновационной деятельности 409.5 KB
  Начало развития инновационной теории на Украине положено трудами первого министра финансов Украинской Народной Республики М.И. Туган-Барановского. Й. Шумпетер продолжил начатую М.И. Туган-Барановским линию и сформировал целостную инновационную теорию.
69527. Валютное регулирование 685 KB
  Постановление принято с целью защиты имущественных прав и экономических интересов Украины обеспечения Стойки внешнеэкономических отношений и привлечения иностранных инвестиций в Украину эффективного использования и сбережения драгоценных металлов; с декабря 1991г.
69528. Международные кредитно-расчетные и валютные операции 636 KB
  При этом сальдо экспортно-импортных операций характеризует приток или отток валюты. Именно валюты как денежные единицы отдельных стран выступают в виде объектов данных отношений. В зависимости от экономического назначения валютных платежей в валютных отношениях можно выделить такие...
69529. Международная торговля 118 KB
  Виды экспорта: вывоз товаров; вывоз сырья и полуфабрикатов для переработки за границей под таможенным контролем и последующим возвратом; реэкспорт вывоз товаров ранее ввезенных из-за границы; временный вывоз за границу отечественных товаров с последующим их возвратом...
69530. Международный менеджмент 861.5 KB
  Международный менеджмент является особым видом менеджмента, главными целями которого выступают формирование, развитие и использование конкурентных преимуществ фирмы за счет возможностей ведения бизнеса в различных странах и соответствующего использования экономических...
69531. Менеджмент внешнеэкономической деятельности (конспект лекций) 528 KB
  Конспект лекций раскрывает понятие внешнеэкономической деятельности структурные особенности государственное и таможенное регулирование внешнеэкономической деятельности предприятий. Конспект лекций составлен в соответствии с учебной программой дисциплины для высших учебных...