Лекция 5
ПОКАЗАТЕЛИ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ КОВКЕ.
Количественная оценка деформаций, которые отличаются большой величиной (технологическая деформация), проводится с помощью коэффициентов или показателей технологических деформаций на основе идеализированного представления о однородности и равномерности деформаций при ковке:
1. Коэффициент уковки. Основной (технологический) показатель для расчета операций ковки и оценки средней технологической деформации, выведенный на основании положения о постоянстве объёма в процессе деформации заготовки.
Fо
К = ------,
Fк
где: К - коэффициент уковки;
Fо - исходная площадьь поперечного сечения заготовки;
Fк - приведенная площадь поперечного сечения поковки.
Коэффициент уковки изменяется в пределах от 1 до ¥. Он обладает условием аддитивности дробной деформации. Например, если заготовку деформировать за два приема с деформацией на каждом этапе К(i) , где i - номер этапа, то суммарная деформация К определяется как:
К = К1 х К2 или
при осадке:
Кн = КL х Кв,
где: Кн - коэффициент уковки по высоте заготовки;
КL, Кв - тоже по длине и ширине.
|
Связь коэффициента уковки с другими показателями деформации, используемых при обработке металлов давлением, определяется уравнениями в таблице 1, а область изменения их значений на рис.1, где по вертикальной оси значения показателей деформации, по горизонтальной - деформация
2.
Таблица 1.
Соотношение различных показателей высотной
деформации.
Сопоставляемые | Показатели деформации | ||||
показатели | К | e к | e 0 | е | Пределы из- менения |
|
|
|
|
| |
|
|
|
| 0 - 1 | |
| К - 1 |
|
|
| |
| ln K |
|
|
|
КУЗНЕЧНО-ШТАМПОВОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Количество, темп роста и удельный вес кузнечных машин в общем станочном парке характеризует индустриальную мощь страны и степень совершенства машиностроения. В экономически развитых странах они как правило составляют 1/3 станочного парка. Число типоразмеров современных кузнечно-прессовых машин достигает несколько тысяч наименований. Ранее в СССР количество действующего оборудования составляло около 400 тысяч единиц.
В связи с большим разнообразием типов кузнечно-прессовые машины классифицируются по 3 основным признакам:
1. Кинематические и динамические признаки рабочего хода машины;
2. Характер и род привода;
Технологические признаки т. е. для выполнения каких технологий они предназначены.
По первому признаку кузнечно-прессовые машины или орудия труда разделяются на три группы:
А. К первой группе относятся все машины работающие ударом, т. е. за счет кинетической энергии, накопленной в процессе движения рабочих частей к моменту начала рабочего хода ( деформации металла ). При этом энергия полностью расходуется к окончанию рабочего хода машины. Если накопленной энергии недостаточно для окончания деформации то возможен повторный ход и т. д. К первой группе относятся все типы кузнечных молотов и винтовых прессов.
 
|
График изменения скорости Vo рабочего хода машины данной группы (рис.1), характеризуется затуханием до нуля к концу рабочего хода. Кривизна (кинематические характеристики) графика зависит от условий деформации и пластических характеристик объекта деформирования. При повышенных сопротивлениях деформации работа деформации исчерпывается на меньшем пути(В2), чем деформация пластичных сталей-В1. Такая зависимость перещения технологического инструмента от характеристик ранее неизвестного объекта деформации затрудняет автоматизацию рработы машин данной группы. Хотя они имеют все преимущества высокоскоростной деформации.
Ко второй группе относится кузнечно-прессовое оборудование, работающее только за счет непрерывно подводимой к подвижным частям энергии (гидравлические прессы). Рабочий ход этих машин может прерван в
2.
|
любой момент рабочего хода прекращением подачи энергии для привода этих машин (рис.2). Кривая изменения скорости рабочего хода не является жесткой и может принимать различную кривизну в зависимости от сопротивления деформации объекта деформирования.
К третьей группе относятся машины, у которых скорость за время рабочего хода изменяется по единственной жесткой кривой, зависящей от кинематической особенности конструкции данной машины. У таких машин энергия ( рис.3 ) предвари
|
тельно запасается перед рабочим ходом, например маховик, но не расходуется полностью. Распространенными представителями кузнечно-штамповочного оборудо
вания данной группы выступают все кривошипные и ротационные машины.
Все машины 3-х групп делятся на подгруппы в зависимос
ти от характера и типа привода, а те в свою очередь подразделяются по технологическому назначению (Рис.4).
Молоты. Паровоздушные, работающие на паре или на сжа -
том воздухе. Бывают простого или двойного действия. Молоты простого действия имеют накопленную кинетическую энергию:
Ао= m Vo2 / 2,
где: m - масса падающих частей мо-
лота;
Vo - скорость бойка в момент соприкосновения с поковкой.
Для повышения энергии удара используются молоты двойного действия. При этом скорость падения подвижных частей данного типа молота с высоты простого составляет V= 1,5Vо; Скорость подвижных частей в момент удара молота простого действия Vо= 4,5-6,5 м/сек., у двойного действия V=6,5-9 м/сек. Количество ударов в минуту у молотов двойного действия больше, чем у молотов простого действия.
Коэффициент полезного действия пары соударения h= 0.89, при этом к. п.д. установки, работающей на пару составляет всего лишь 2% (табл. 2).
Таблица 2.
Сравнение энергетики работы молота
Распределение энергии | Работа на паре, % | Работа на сжатом воздухе, % |
Энергия, использованная молотом | 2 | 3,9 |
Энергия, которую можно использовать из энергетичес- ких отходов | 43,5 | 9,1 |
Потери | 54,5 | 87 |
Ковочные молоты по конструктивным особенностям подразделяются на :
- одностоечные, масса падающих частей не превышает 1000 кг.;
- арочные 1,0 - 5,0 тонн;
- мостовые свыше 5,0 тонн.
