ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 146
Скачиваний: 0
где |
л"і— расстояние от вершины |
угла конуса |
матрицы |
||
|
|
до входа в зону деформации. |
|
||
Решая это уравнение, |
можно |
определить |
толщину |
||
пленки |
смазки в любом сечении зоны деформации: |
||||
h |
= |
^ L - ^ - . |
|
|
(69) |
|
|
0T tga xi |
|
|
|
Из решения этого же уравнения |
следует: |
|
|||
dx;dt |
= — v;2, |
|
|
(70) |
|
т.е. |
скорость движения смазки в два раза меньше ско |
||||
рости движения металла. |
|
|
|
||
Для выходной зоны уравнение Рейнольдса примет |
|||||
вид: |
|
|
|
|
|
*L±=-Go„(h-hJ,. |
|
|
(71) |
||
1] dx |
|
|
|
||
где |
}ц — толщина смазочного слоя |
на выходе |
из очага |
||
|
|
деформации. |
|
|
|
Из решения уравнения |
(71) имеем: |
|
|||
*En3.=2fft(±-)\ |
|
|
(72) |
||
или толщина смазочной пленки на выходе из очага де формации
А, = |
^ |
т г . |
(73) |
|
t g a 2 a T |
1 ^ - |
|
Анализ уравнения (73) показывает, что большая толщина гидродинамической пленки h\ получается при
высоких |
скоростях входа металла v3 и малых углах ко |
||
нусности |
сс. Толщина |
пленки также |
увеличивается с |
ростом коэффициентов g и По |
|
||
следует отметить, |
что в начальной |
стадии гидроста |
|
тического прессования в результате разрыва смазываю щей пленки нередко происходит резкое повышение дав ления прессования, что приводит к перегрузкам инстру мента и оборудования и потере управления процессом.
Так, Пью отмечает, что достаточным средством сни жения пика давления является предварительная обра ботка заготовки и нанесение на нее смазывающих по крытий. Было отмечено также преимущество шерохова той поверхности заготовки, которая способна захваты-
вать и переносить смазку в сухую зону. Кроме снижения давления, вторичная смазка имеет значение для полно го восстановления смазки в следующей стадии прессо вания. Действительно, если при нарушении смазки за готовка прилипнет к матрице, то скорость ее поверхно стного слоя упадет до нуля и пленка смазки не будет вовлечена вновь в сухую зону.
Еще одним способом снижения пика давления может быть приближение в начальной фазе прессования вход ной зоны к очку матрицы с последующим их удалением
друг от друга после того, |
как смазка распространится |
||||
по всей поверхности контакта. Практически |
этого |
можно |
|||
достигнуть специальным |
профилированием |
конца |
заго |
||
товки или матрицы с тем, |
чтобы |
начальный контакт |
|||
между ними происходил |
вблизи очка |
матрицы. |
|
||
6. ТЕМПЕРАТУРНО-СКОРОСТНЫЕ УСЛОВИЯ ПРОЦЕССА ГИДРОПРЕССОВАНИЯ
Ряд исследователей указывает на чрезвычайно боль шую скорость истечения металла при гидростатическом прессовании. В наших экспериментах были случаи, когда вылетающий пруток пробивал слой древесины толщи ной 25 см. Необходимо различать скорость истечения прессизделия и скорость пресснзделия после разрядки контейнера. Как правило, скорость истечения значитель но ниже скорости прессизделия, которую оно приобре тает в момент разрядки контейнера, когда струя разря жающейся жидкости разгоняет изделие до больших ско ростей.
Скорость установившегося течения металла при бес компрессорном гидростатическом выдавливании можно определить из условия постоянства давления жидкости, при котором происходит истечение металла (см. рис. 5). Если объем жидкости при постоянном давлении не ме няется, то уменьшение объема контейнера за единицу времени Qi по мере перемещения пуансона должно вы зывать истечение точно такого же объема металла Q2:
Qi |
Qti |
Qi = «іП 4 ; Qa = V,и 4 |
и |
|
(74) |
9—739 |
129 |
пли
где v„—скорость |
движения |
пуансона. |
|
Из |
формулы |
(74) следует, что скорость установив |
|
шегося |
истечения |
металла |
при бескомпрессорном вы |
давливании определяется скоростью перемещения плун жера, а также соотношением диаметра контейнера и диаметра прутка или диаметра очка матрицы и не за висит от вытяжки, давления жидкости в контейнере и объема жидкости. Экспериментально замеренные ско
рости истечения точно соответствуют расчетным. |
||
|
Скорость перемещения металла заготовки в контейне |
|
ре |
определяем, исходя из приведенных выше рассуж |
|
дений: |
|
|
|
Dl |
|
|
v3 = v n ^ . |
(76) |
|
Dl |
|
|
Таким образом, скорость перемещения |
металла в |
контейнере во столько раз больше скорости |
плунжера, |
|
во |
сколько раз площадь поперечного сечения |
контейне |
ра больше поперечного сечения заготовки. Скорость за
готовки |
относительно |
плунжера v3.„ |
определяем |
сле |
||
дующим образом: |
|
|
|
|
|
|
• О з . п = |
Из — » п = & „ % |
— » п ; |
Оз . п = |
" п [ ^ 7 |
— 1 | . |
(77) |
|
Dl |
|
|
\Dl |
J |
|
Помимо стабильного установившегося истечения ме талла при постоянном давлении, наблюдали истечение металла рывками. На рис. 59, а—в приведены три ти пичные осциллограммы процесса гидростатического вы давливания. Одна осциллограмма соответствует харак теру истечения высокопластичных легкодеформируемых сплавов АМц, АД1 и Бр.Х0,5 (рис. 59, в). После дости жения определенной величины давления начинается про цесс истечения металла заготовки через очко матрицы, причем давление выдавливания в процессе прессования остается постоянным. На осциллограмме нет «горбика» повышения давления в начальный момент. Процесс про текает спокойно при постоянной скорости истечения ме-
талла. Заканчивается процесс резким сбросом давления до нуля за счет мгновенного истечения жидкости через отверстие в матрице. При этом отпрессованный пруток разгоняется до больших скоростей.
На другой осциллограмме (рис. 59, б) показан ха рактер протекания процесса гидростатического прессо-
Рнс. 59. Типичные осциллограммы |
процесса |
гидростатического прессования: |
/ — сигнал от ходографа движения |
плунжера; |
2 — сигнал от датчика па пуан |
соне; 3 — нулевой сигнал |
||
ваипя труднодеформируемого сплава АМгб. |
На |
осцил |
|
лограмме хорошо видно |
повышение давления |
в |
началь |
ный момент истечения |
металла. Отсутствует |
участок |
|
установившегося течения металла. Металл выдавлива
ется |
небольшими |
порциями |
с большой |
скоростью. При |
|
этом |
давление жидкости |
в |
контейнере |
резко снижается |
|
и прекращается |
процесс |
дальнейшего |
истечения метал |
||
ла до тех пор, пока давление снова не повысится до не обходимого уровня; поэтому кривая имеет пилообраз
ный |
характер. На рис. 59, а |
представлена |
осциллограм |
|||||||
ма |
процесса |
гидроэкструзии |
сплава |
Діб . |
Эта осцилло |
|||||
грамма была |
записана |
при |
выдавливании |
заготовки |
||||||
диаметром |
11,5 мм |
через |
матрицу |
диаметром 9 мм. |
||||||
Давление |
жидкости |
в |
контейнере |
достигло |
определен |
|||||
ной |
величины, после |
чего произошел |
«выстрел» прутка |
|||||||
из контейнера. Слово «выстрел» можно было бы упот ребить без кавычек, поскольку оно очень точно отражает динамику процесса, который протекает со скоростью
9* |
131 |
