Обработка материалов давлением. Сборник научных трудов. №19

Подождите немного. Документ загружается.

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008 181

Экспериментальную осадку свинцовых цилиндрических заготовок D = 50 мм

(r = 25 мм) и высотой 2Н

= 50 мм (2Н

/D = 1) и 100 мм (2Н

/D = 2) радиусными осадочными

плитами с R = 25; 50 мм и 75 мм (R/D = 0,5, 1 и 1,5 соответственно) проводили на

универсальной испытательной машине УММ-20 со скоростью деформирования не

превышающей 0,5 мм/с. Деформирование осуществляли ступенчато с шагом 5 мм и 10 мм

для заготовок с 2Н

= 50 мм и 100 мм соответственно. Конечной степенью осадки была

величина, соответствующая шагу деформации, при котором расстояние между осадочными

плитами оставалось равным половине первоначальной высоты заготовки, т.е. 2h = 25 и 50 мм

соответственно. Некоторые экспериментальные образцы после деформирования до конечной

степени осадки приведены на рис. 2.

Рис. 2. Экспериментальные свинцовые образцы диаметром D = 50 мм до и после

осадки на величину, равную половине их первоначальной высоты:

– 2Н

/D = 1, R/D = 1; б – 2Н

/D = 2, R/D = 1.

Сравнительный анализ степеней деформации, определенных по смещенным объемам

(формула 14), и вычисленных по формуле (15), когда Н и h взяты из опыта (после осадки)

показал, что разность между ними может составлять до 30 % для одних и тех же условий. На

малых степенях деформации эта разность не велика, т.к. внедрение плит происходит без

видимого изменения высоты заготовки, поэтому высота Н мало отличается от Н

, однако

данная разность возрастает с увеличением обжатия.

При дальнейшем внедрении плит (с увеличением ε

) и приближении их контактных

поверхностей к внутренней боковой кромке образующей поверхности образца, осадка по

высоте Н (уменьшение Н) происходит более интенсивно и разность ε и ε

возрастает.

В реальных условиях на величину

)hH(

−

помимо трения влияют такие

факторы, как связь очага деформации с внешними зонами, изменение конфигурации образца,

изменение формы и размеров контактных поверхностей, в свою очередь зависящих от

отношения R/D, Н

/D, ε

и др. Влияние контактных условий на напряженно-деформированное

состояние и исчерпание запаса пластичности при осадке можно ориентировочно оценивать

по данным работы [12]. Следовательно, аналитически установить достоверную взаимосвязь

между отмеченными факторами, а так же теоретически с достаточной точностью определить

величину

)hH(

−

, весьма затруднительно.

Перспективным направлением исследований является проведение компьютерного

моделирования процессов осадки заготовок выпуклыми плитами в специальных пакетах-

решателях типа LS Dyna, QForm или подобных, с учетом вышеперечисленных факторов, а

также материала, температуры, скорости деформирования и т.д.

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008 182

Выводы

Осадка выпуклыми плитами может быть использована как для улучшения проковки

слитков при производстве поковок типа плит, так и для получения профилированной

заготовки под последующую объёмную штамповку, а так же при секционной штамповке.

Смещённые объемы при осадке заготовок выпуклыми плитами поддаются сложному

аналитическому описанию, не позволяющему установить однозначную функциональную

связь между основными технологическими факторами процесса: геометрическими

характеристиками заготовки и осадочных плит, степени осадки и др., что свидетельствует о

рациональности применения методов компьютерного математического моделирования в

дальнейшем. При проведении экспериментальных исследований наиболее удобным является

использование показателя ε

, вычисляемого по формуле (15).

ЛИТЕРАТУРА

1. Иванушкин П.Ф. Рациональные методы ковки толстых пластин / П.Ф. Иванушкин,

Н.Т. Костюченко // Обработка металлов давлением: Сборник научных трудов.– М.: Металлургия, 1969. –

Вып. XVIII. – C. 178–183.

2. Ковка слитков на прессах / Л.Н. Соколов, Н.М. Золотухин, В.Н. Ефимов и др.; Под ред.

Л.Н. Соколова. – К.: Техніка, 1984. – 127 с.

3. Усовершенствование технологического процесса изготовления поковок типа пластин / В.М. Олешко,

Ю.Н. Станков, П.П. Кальченко, И.А. Грачев, И.Г. Савчинский // Удосконалення процесів та обладнання обробки

тиском в машинобудуванні та металургії: Зб.наук.пр. – Краматорськ: ДДМА, 2003. – С. 312-315.

4. Обработка металлов давлением в машиностроении / П.И. Полухин, В.А. Тюрин, П.И. Давидков,

Д.Н. Витанов. – М.: Машиностроение; София: Техника, 1983. – 279 с.

5. Соколов Л.Н. Анализ вариантов ковки плит / Л.Н. Соколов, О.Е. Марков, С.А. Близнюк //

Ресурсозберігаючі технології матеріалів у машинобудуванні. Зб. наук. пр. – Луганськ, 2002. – С. 109-114.

6. Сравнительный анализ вариантов изготовления поковок типа пластин / Л.Н. Соколов,

О.Е. Марков, М.В. Протеняк, В.М. Олешко // Удосконалення процесів і обладнання обробки тиском в

машинобудуванні та металургії: Зб.наук.пр. – Краматорськ: ДДМА, 2002. – С. 75-80.

7. Ковка крупных поковок. Результаты исследования технологических режимов / Под ред.

В.Н. Трубина и И.Я. Тарновского. – М. – Свердловск: Машгиз, 1962. – 224 с.

8. Пристрій для секційного штампування коліс: Деклараційний патент на корисну модель № 5151,

МПК 7 В21J5/04 / В.С. Волошин, Б.С. Каргін, С.С. Самотугін, Ю.В. Гришко, Р.О. Ткачов, В.В. Кухар. –

№20040705651; Заявл. 12.07.2004, Опубл. 15.02.2005, Бюл.№2. – 2 с. : іл.

9. Пристрій для одержання дискових поковок: Деклараційний патент на корисну модель № 9285,

МПК 7 В21J5/04 / В.С. Волошин, К.К. Діамантопуло, А.Д. Чепурний, І.О. Сердюк, В.В. Кухар. – № u200502144;

Заявл. 09.03.2005, Опубл. 15.09.2005, Бюл. №9.– 3 с. : іл.

10. Пристрій для прокатування дискових поковок: Деклараційний патент на корисну модель № 9687,

МПК 7 В21J5/04 / В.В. Кухар, К.К. Діамантопуло, І.О. Сердюк. – № u200502108; Заявл. 09.03.2005, Опубл.

17.10.2005, Бюл.№10. – 4 с. : іл.

11. Спосіб одержання дискових поковок: Деклараційний патент на корисну модель № 10436, МПК 7

В21J5/04 / В.С. Волошин, К.К. Діамантопуло, А.Д. Чепурний, І.О. Сердюк, В.В. Кухар. – № u200504046; Заявл.

26.04.2005, Опубл. 15.11.2005, Бюл.№11.– 3 с.

12. Кухарь В.В. Напряженно-деформированное состояние и степень использования запаса

пластичности на боковой поверхности осаженных заготовок при различных условиях на контакте /

В.В. Кухарь, К.К. Диамантопуло, В.А. Бурко // Удосконалення процесів і обладнання обробки тиском в

машинобудуванні та металургії: Зб.наук.пр. – Краматорськ: ДДМА, 2007. – С. 157-162.

Кухарь В. В. – канд. техн. наук, доцент ПГТУ;

Бурко В. А. – аспирант ПГТУ.

ПГТУ – Приазовский государственный технический университет, г. Мариуполь.

kvv@mariupol.net

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008 183

УДК 621.777.4

Євстратов В. О.

Підгірна В. О.

АНАЛІЗ ВИГОТОВЛЕННЯ НИЗЬКИХ ЗАГОТОВОК ДЛЯ ПРОЦЕСУ

ВИДАВЛЮВАННЯ

В умовах сучасного розвитку економіки України виникає питання виготовлення

деталей з високими технічними вимогами при обмежених енергоресурсах, коштовній

сировині та жорсткій конкуренції. Одним з економічних способів виробництва деталей є

видавлювання. Цей спосіб дозволяє скоротити витрати метала, підвищити продуктивність,

довговічність, зносостійкість та надійність видавлених деталей.

Операції холодного зворотного видавлювання тонкостінних деталей

потребують

використання низьких заготовок. Низькими заготованками вважатимемо такі, що мають

відношення

l ≤ 0,75d. Враховуючи умови деформування та додержуючись рівності об’ємів,

при отриманні низьких заготовок з відношенням

l/d = 0,15…0,3 з’являються певні труднощі.

Необхідною умовою отримання високоточної деталі видавлюванням є вибір форми та

об’єму заготовки. Вірний вибір заготовки дозволяє створити найбільш сприятливі умови для

течії метала. Зазвичай для операцій зворотного видавлювання використовують заготовки

циліндричної форми.

Відомо, що об’єм заготовки дорівнює об’єму виробу, враховуючи технологічні

втрати, що

виникають при термообробці, обробці різанням та інших операціях, пов’язаних з

виготовленням деталі. Отже, можна записати:

заг

= V

вир

+ V

тв

, (1)

де V

заг

– об’єм заготовки;

вир

– об’єм виробу;

тв

– об’єм технологічних втрат.

Отримати точний об’єм V

заг

складно з декількох причин. По-перше, заготовки

виготовляють з гарячекатаних та каліброваних прутків. Номінальний розмір прутка має певні

допуски. Отже, і об’єм заготованки має не постійну величину [1]. По-друге, якість штучних

заготовок в результаті відрізання від прутка не висока. З’являються задирка, м’ятий рівець,

рівчаста торчова поверхня та

її овальність. Інтервал варіювання довжини заготовок залежно

від способу відрізання складає 0,1…5,0 мм [1]. По-третє, вимірювання точного об’єму або

маси заготовки пов’язане з використанням дозуючих приладів. Давачі таких приладів мають

похибку 1,5…2% [2], що також впливає на точність об’єму заготовки.

Такі заготовки виготовляють такими способами:

1) закритим відрізанням заготовки від прутка;

2) вирубанням з листа;

3) стисканням заготовки.

Перший варіант широко використовується в промисловості. Єдиний спосіб отримання

точних низьких заготовок є закрите відрізання з осьовим стисканням та його різновиди

(закрите відрізання при великих швидкостях та з нагріванням прутка у зоні зрізу). Закрите

відрізання з осьовим стисканням потребує застосування стискаючого зусилля до передньої

торчакової поверхні або з боку прутка (рис.1).

Для відрізання пластичним зсувом точних коротких заготовок необхідно прикласти

питоме зусилля осьового стискання Q

ос

= (2…5) σ

[3], яке відповідно залежить від

механічних характеристик метала та відносної довжини заготовки. Зі зменшенням довжини

заготовки питоме зусилля осьового стискання збільшується. Додатково потрібно прикласти

зусилля: для поперечного затиснення прутка з метою виключення зворотного переміщення

заготовки та для виштовхування заготовки та проштовхування прутка.

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008 184

Рис. 1. Схема докладання осьового стискаючого зусилля при закритому відрізанні:

а – зі сторони подачі прутка, б – до передньої торчакової поверхні прутка.

Крім того, ці заходи не виключають появи утяжини та задирки. Також при закритому

відрізанні спостерігається схоплювання метала прутка та ножів, що призводить до дефектів

на контактних поверхнях та виключає застосування цього способу у виробництві.

Закрите відрізання низьких точних заготовок при високих швидкостях дозволяє

усунути схоплювання металу ножів та прутка, налипання та

задирок на торчакових

поверхнях заготовок та різальних пругах. Але при цьому способі збільшується осьове

зусилля.

Низькі заготованки, що отримують за другим варіантом, відрізняються стабільним

об’ємом. Цей метод характеризується також високою продуктивністю. Однак при вирубанні

заготовок з листа спостерігаються значні відходи метала на перекладки. Крім того, товщина

листа, використана в

розрахунку об’єму заготовки, може відрізнятися від товщини

поставленого листа.

Отримання низьких заготовок стисканням широко використовується як у відкритих,

так і в закритих штампах (рис. 2).

а)

б)

в)

Рис. 2. Схема отримання низьких заготовок:

а – отримання заготовок неповністю закритим відрізанням та наступним стисканням;

б – отримання заготовки неповністю закритим відрізанням та наступним поперечним

видавлюванням; в – отримання заготовок відрізанням, поперечним видавлюванням та

наступним закритим стисканням.

Стискання заготовок зі співвідношенням D

заг

/ D

дет

≥ 2 супроводжується

діжкоподібністю та овальністю поперечного перерізу. Діжкоподібності можна уникнути,

якщо проводити стискання у закритому штампі. Але тоді виникає необхідність центрування

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008 185

заготовки в матриці з метою отримання її високої якості. Стискання заготовок до високих

ступенів деформації призводить до появи тріщин на бічній поверхні.

Проте найбільш перспективним слід вважати спосіб отримання точних заготовок,

розроблений на кафедрі ОМТ НТУ «ХПІ». Спосіб полягає у наступному. Спочатку відомими

методами відрізають заготовку довжиною (1,2…1,5) d (рис. 3,

а). Далі цю заготовку

стискають до висоти (0,2…0,5) d залежно від необхідної для певного технологічного процесу

(рис. 3,

б). Ця заготовка характеризується суттєвими недоліками: вона не має необхідного

точного діаметра, її твірна – крива, а об’єм може коливатись в межах (1,02…1,05) V. Проте є

шляхи з цієї заготовки отримати точну заготовку (рис. 3,

в) шляхом видавлювання «зайвого»

металу в штампі (рис. 4).

Рис. 3 Схема точних заготовок за

операціями:

а – відрізана заготовка; б – заготовка

після стискання; в –точна заготовка після

видавлювання «зайвого» металу.

Рис. 4 Схема штампа для видавлювання

«зайвого металу»:

1 – пуансон; 2 – матриця;

3 – виштовхував; 4 – заготовка.

Заготовка після видавлювання має точний діаметр, необхідний точний об’єм і лише

незначну задирку у місці А. Оскільки

попередні операції (рис. 3, а та б) здійснюються без

втрат металу, то утворення незначного облою в штампі (рис. 4) несуттєво погіршує

економічні показники цього процесу.

Висновки

У статті приведені основні способи отримання точних низьких заготовок для

подальшої обробки видавлюванням. Визначені їх переваги та недоліки. Підкреслена

актуальність цього питання в наші часи.

ЛІТЕРАТУРА

1. Евстратов В.А. Основы технологии выдавливания и конструирования штампов. – Х.: Вища

школа, 1987.– 144 с.

2. Норицын И.А. Тенденция развития объемной штамповки в закрытых штампах // КШП. –

1972.– № 9. – C.1-6.

3. Соловцов С.С. Безотходная разрезка сортового проката в штампах. – М.: Машиностроение,

1985.– 176 с.

Євстратов В. О. – д-р техн. наук, проф. НТУ «ХПИ»;

Підгірна В. О. – аспирант НТУ «ХПИ».

НТУ « ХПИ» – Национальный технический университет «Харьковский

политехнический институт», г.Харьков.

users.kpi@kharkov.ua

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008 186

УДК 620.172.2

Попов А. В.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМИРУЮЩЕЙ НАГРУЗКИ В ШТАМПЕ ДЛЯ ОСАДКИ

СО СДВИГОМ ПЛОСКОЙ ЗАГОТОВКИ

В машиностроении придается важное значение разработке новых технологий

механотермической обработки (МТО) и предварительной МТО (ПМТО), позволяющих

улучшать эксплуатационные характеристики многих деталей и изделий. В связи с этим

весьма актуальной является создание указанных технологий применительно к режущим

инструментам с целью увеличения их стойкости.

В работах [1, 2] представлены экспериментальные данные, свидетельствующие об

увеличении в

2-3 раза стойкости концевых фрез из инструментальной стали ХВГ за счет

предварительной пластической деформации осадки с кручением и соответствующего режима

термообработки.

Целью данной статьи является проведение анализа влияния деформирующей нагрузки

в штампе при осадке плоской заготовки со сдвигом на примере стали Р6М5.

В настоящей работе рассматривается штамповая оснастка для реализации

процесса

осадки со сдвигом применительно к заготовке прямоугольной формы размером

×a

×t

(высота × ширина × толщина). Данный процесс может быть успешно использован для

пластической обработки в технологии ПМТО или (МТО) с целью повышения стойкости

режущих элементов крупномодульных червячных фрез, заготовки которых изготавливаются

из инструментальной стали Р6М5 и имеют указанную форму.

Рис. 1. Схема штампа.

На рис. 1 представлена упрощенная схема конструкции штампа, основными

элементами которого являются: корпус 1; пуансон 2; контактирующий с ним по гладкой

плоской поверхности клин 3; жестко установленный в корпусе опорный клин 4,

сопрягающийся по плоской поверхности

с клином 3 под углом

; опорная жестко

установленная в корпусе плита 5; установленная между корпусом 1 и клином 3 пружина

сжатия 6.

Между клином 3 и плитой 5 устанавливается обрабатываемая заготовка 7. При этом

для создания необходимых для сдвига сил сцепления на контактирующихся с заготовкой

плоскостях клина и плиты выполняются в поперечном направлении деформации сдвига с

острыми глубиной 1–1,5 мм кромками рифления.

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008 18

Штамп работает следующим образом. Под воздействием приложенной к пуансону – 2

нагрузки

Р, последняя предаются через клин 3 заготовке 7. При этом благодаря наличию в

штампе клиновой пары клин 3 будет перемещаться одновременно вниз и вправо, и тем

самым деформировать заготовку до заданной относительной деформации

/ hhΔ=

(

–

абсолютная деформация) в условиях рассматриваемого нами процесса, реализуемого

благодаря силам трения в сопрягаемых между собой поверхностями заготовки клина и

плиты.

При достижении необходимой степени деформации

нагрузка Р снижается до нуля и

под действием пружины 6 клин 3 будет возвращаться в свое исходное положение. Далее

пластически обработанная заготовка извлекается через специальное окно (на рисунке не

показано) из штампа.

Рис. 2. Схема приложения сил к заготовке.

На рис. 2 показана схема приложения к заготовке 7 сжимающей (

P ) и сдвигающей

(

Т) сил.

Для проектирования и оценки энергосиловых затрат при пластическом

деформировании заготовки необходимо знать приложенную к пуансону 2 нагрузку

Р.

В связи с этим на основе анализа условий равновесия сил, действующих на клин – 3, нами

получено соотношение

αα

sin)(cos)1(

)sin(cos)cos(sin

2121

ffff

fPfT

+−−

−

= . (1)

Здесь

, ff – коэффициенты трения в кинематических парах скольжения

соответственно пуансон 2 – клин 3, и клин 3 – опора 4.

В работе [3] решением задачи об осадке со сдвигом плоской заготовки

из упрочняющегося металла получены деформирующие заготовку – 7 силы

P и Т. Тогда

с учетом указанного решения приложенная к штампу нагрузка будет равна:

αα

ααεααα

εσ

sin)(cos)1(

)cos)(sin1()sin(cos3

)5,01()(

2121

ffff

ftgf

+−−

+−+−

⋅

−

= , (2)

где

= a

·t

- исходная площадь поперечного сечения заготовки;

Δ⋅

−

e – накопленная деформация, где

3/)1(1

εα

−+=Δ tg

;

Aee =)(

– интенсивность напряжений, где А, n – коэффициенты аппроксимации,

определяемые статистической обработкой экспериментальной кривой течения.

При отсутствии деформации сдвига (

0,0

) из этого выражения следует, что

.)5,01()(

εσ

+== FePP

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008 188

С целью экспериментальной проверки были выполнены опыты на заготовках

размером 20х20х10 мм. из стали 20, для которой согласно [4] А = 1015 МПа,

n = 0,16.

Рис. 3. График зависимости нагрузки от относительной деформации.

На рис. 3 показана зависимость нагрузки

Р от относительной деформации осадки

Здесь сплошные и пунктирные линии соответствуют расчетным и опытным данным:

1 – ά = 45

; 2 – ά = 30

; 3 – ά = 20

; 4 – ά = 0

Как видим, расчетные данные с отклонением ≤ 10–12 % согласуются с опытными,

что позволяет заключить о возможности использования формулы (2) при расчетах основных

геометрических параметров штампа и оценки энергосиловых затрат при реализации

рассмотренного в работе процесса.

Выводы

Определена деформирующая нагрузка в штампе для осадки плоской заготовки на

примере стали Р6М5. Рассчитаны основные геометрические

параметры штампа и оценены

энергосиловые затраты при реализации процесса осадки со сдвигом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Хван Д.В. Повышение стойкости инструментов осадкой с кручением / Д.В. Хван, А.В. Токарев, А.А.

Воропаев, В.А. Кефели // Кузнечно-штамповочное производство. – 2002. – №11. – С. 44-46

2. Хван А.Д. Влияние механотермической обработки на стойкость инструментов / А.Д. Хван, А.В.

Попов, А.В. Токарев // Машиностроение. – 2007. – №2. – С. 43.

3. Хван Д.

В. Осадка со сдвигом плоских заготовок из упрочняющего материала / Д.В. Хван,

А.В. Попов // Изв. Тульского государственного университета. Серия: механика деформируемого твердого

тела и обработка металлов давлением. – 2005. – Вып. 1. – С. 64-68.

4. Хван Д.В. Повышение эффективности в обработке металлов давлением. – Воронеж: Изд-во

Воронежского государственного университета, 1994. – С. 224.

Попов А. В. – сотрудник ВГТУ.

ВГТУ – Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж, Россия.

west3000@mail.ru

кН

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008 189

УДК 621.73.04

Марков О. Є.

Янчук С. В.

Куценко С. В.

ПРОЦЕС УТВОРЕННЯ УТЯЖИНИ ПРИ ОСАДЦІ ДИСКІВ НА ПЛИТІ З ОТВОРОМ

У ході аналізу шляхів розвитку машинобудування та технологічних процесів кування

встановлено, що тенденцією сучасного машинобудування є зростання потужностей в одному

агрегаті, що викликає необхідність у виготовленні та обробці середніх та великих поковок.

У цих умовах виробництва виникає складне завдання забезпечення потрібного рівня

механічних властивостей, структури металу та зниження собівартості продукції

поковок.

Недостатнє звернення уваги на ці проблеми призводить до створення несприятливих умов

розвитку важкого машинобудування в наслідок зниження якості продукції та збільшенню

витрат на її виробництво. Розробка технологій кування, що забезпечать насамперед

підвищення якості поковок, зниження собівартості є актуальним науковим та практичним

завданням.

Метою дослідницької роботи є встановлення закономірностей утворення

утяжини під

час осадки заготовок на плиті з отвором. Застосування цих закономірностей кування

підвищить коефіцієнт використання металу за рахунок зменшення ковальських напусків, та

зменшення кількості операцій, оснащення [1].

В основу експериментальних досліджень покладена научно-дослідницька робота

Р.А. Вайсбурда [2], щодо утворення утяжини при осаджувані дисків на плиті з отвором. У

ній було

визначено поле швидкостей при якому досягається мінімум повної потужності

деформації. На основі цього поля знаходиться висота заготовки, при якій починається

утворення утяжини, розраховані розміри утяжин.

В процесі осадження дисків на плиті з отвором при малих (<0,7) значеннях h/R

відбувається утворення воронки. Це явище аналогічно утворенню пресутяжин в кінцевій

стадії штампування. Розглянемо цей процес за допомогою варіаційних принципів механіки

деформованого тіла.

Запропонована схема течії металу показана на рис. 1, де 1 – заготовка, 2 – утяжина,

– радіус отвору, R

– радіус критичної поверхні, R

– радіус жорсткої зони, R – радіус

заготовки, h – висота заготовки. Верхня плита рухається зі швидкістю

, увесь об’єм металу

розбивається на чотири області. У зонах I та II відбувається деформація осадження з

радіальною течією до вільної поверхні у об’ємі I та к вісі заготовки у зоні II. В області III за

рахунок радіального стискання та переміщення верхньої плити метал тече в отвір. У об’ємі

IV деформації не відбувається, метал

, як жорстке тіло, затягається у отвір. Заклавши

кінематично можливі поля швидкостей, припустивши що в першій та другій зоні проходить

рівномірне деформування вздовж осі z, та припустивши що, метал має властивості жорстко–

пластичного середовища, отримали наступні висновки.

Зі зменшенням коефіцієнта тертя знижується висота початку жорсткої зони, а також

змінюється радіус жорсткої зони

при однакових значеннях h. Радіус критичної поверхні R

зростає зі зменшенням h, причому швидкість росту збільшується зі зменшенням сил тертя.

Утворена не деформуюча зона металу відривається від плити та затягається до матриці. На

поверхні утворюється дефект – утяжина. При зменшенні висоти заготовки збільшується

радіус жорсткої зони, а також радіус та глибина утяжини.

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008 190

Рис. 1. Кінематична схема течії метала.

Максимальна глубина утяжени визначається із рівняння [3]:

.dt)VV(dH

3z4z

−

(1)

Визначимо час через переміщення верхньої плити:

V/dzdt

. (2)

Таким чином висота утяжини дорівнює:

∫

−

−=

. (3)

Для перевірки теоретичного рішення були проведені досліди осадки свинцевих

заготовок.

Для експериментального дослідження залежності висоти заготовки від величини

утяжини при осадженні дисків на плиті з отвором були використані зразки із свинцю С1.

Заготовки виготовлялися по наступній методиці. Відлиті свинцеві зливки пресовались в

прутки діаметром 45 мм, від яких у спеціальному штампі

відрубувались заготовки

необхідного об’єму (рис. 2). Отримані таким чином заготовки підлягали калібровці тиском у

спеціальному контейнері, що забезпечував якість зовнішньої поверхні, точність розмірів та

перпендикулярність торців заготовки. У якості змащення використовувалось мінеральне

мастило.

Н = 4,5 Н = 9 Н = 18

Рис. 2. Заготовки діаметром 45 мм для осадження.