Библиографический список

1. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1977.- 424 с.

2. Брюханов А.Н. Ковка и объемная штамповка. М.: Машиностроение,1972.-408 с.

3. Семенов Е.И. Ковка и объемная штамповка. М.: Машиностроение, 1972.-350 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ

ПРИ ПРОШИВКЕ

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 прошивке искажение формы заготовки характеризуется появлением бочкообразности, образованием выпуклости на одном торце и вогнутости на другом (рис. 1). Это происходит как вследствие наличия элементов осадки, так и вследствие раздачи металла в стороны. Заготовка приобретает бочкообразность, у входа прошивня образуется утяжина, а края нижнего торца немного поднимаются над нижним бойком. 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.

Уменьшение высоты заготовки при прошивке зависит от ее размеров, диаметра прошивня, от толщины донной части (перемычки). Если оставлять тонкую перемычку, то металл под прошивнем раздается в стороны так интенсивно, что отделяется от боковой поверхности прошивня в ее нижней части. Высота заготовка при <(3,33…4) практически не изменяется, а при > (3,33…4) уменьшается до , тем больше, чем меньше это отношение. При > (2…2,5) между прошивнем и боковой поверхностью отверстия образуется зазор, а при <(2…2,5) - прошивень застревает в заготовке. Высота получаемой выдры составляет обычно 0.25 … 0.35 высоты заготовки.

Удельную силу при прошивке рекомендуется определять по формуле:

, (1)

при и .

Рис. 1. Характер формоизменения при прошивке

Сила прошивки определяется выражением

. (2)

Если диаметр прошивня равен диаметру заготовки, то вначале происходит осадка, которая затем сопровождается погружением прошивня в заготовку.

При уменьшении диаметра прошивня внедрение его в заготовку начинается при меньшей величине силы, но происходит на большую глубину, причем наибольшая выпуклость располагается ближе к верхнему торцу заготовки. Это явление усугубляется при более значительном уменьшении диаметра прошивня. Дальнейшее уменьшение диаметра прошивня характеризуется еще меньшей развитостью контактной поверхности. Металл под прошивнем вынужден вытекать в направлении наименьшего сопротивления в виде выпуклого венчика вокруг тонкого инструмента.

При уменьшении размера инструмента вдоль одной поперечной оси можно придти к тонколезвийному инструменту, который не осаживает заготовку, а внедряется в нее, вытесняя по бокам некоторый объем металла.

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: =9; 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 сила прошивки становится постоянным (перестает интенсивно возрастать), т.е. когда процесс будет носить установившийся характер. Соответствующая этой стадии сила используется для определения удельной силы прошивки

, (5)

где - диаметр пуансона.

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