ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 150
Скачиваний: 0
где Dp—внутренний диаметр рабочего контейнера;
Л/—путь плунжера до начала выдавливания за готовки.
Давление жидкости при этом перемещении возра стает до давления выдавливания р„, таким образом Ар =
= Рв-
Подставляя в (98) экспериментально найденные зна чения AQ и Ар = рпДля данной жидкости и данных усло вий прессования, находим коэффициент сжимаемости жидкости
nMDl
Р = |
р-. |
(99) |
Зная коэффициент сжимаемости жидкости и давление выдавливания, можно рассчитать минимальное количест во жидкости для осуществления процесса гидростатиче ского прессования любого металла:
Q« = |
QK/C = ^ ^ A " . |
(100) |
Найденное значение подставляем в формулу для оп |
||
ределения Р: |
|
|
Р = |
- ^ - |
|
|
'к КРв |
|
И ЛИ |
|
|
д/ = |
р/с/к/V |
(ion |
Последняя формула позволяет определить ход плунже ра, необходимый для создания в жидкости давления, рав
ного давлению выдавливания |
металла |
Максимально возможную |
длину заготовки ( / 3 ) т а х |
для контейнера определенной длины и диаметра опре деляем из условия
А/ = 1К - (Ушах, |
(102) |
т. е. начальное расстояние между прессшайбой и заготов кой принимаем равным ходу прессшайбы до начала исте чения металла. Таким образом:
( * э ) т « = М 1 - Р Я Р в ) . |
(ЮЗ) |
При проведении лабораторных исследований было установлено, что при уменьшении зазора между заготов-
кой и стенками контейнера вплоть до 0,1 мм и постоян ной вытяжке давление выдавливания не изменяется.
Небольшое увеличение давления при дальнейшем уменьшении зазора, очевидно, связано с некоторой не точностью изготовления заготовки и полости контейне ра, их несоосностыо. Это приводит к заклиниванию за готовки. Заклинивание может быть вызвано также пере косом заготовки в контейнере.
Для предотвращения указанных явлений авторы ре комендуют определять диаметр заготовки из следующе
го соотношения: |
|
D„ = (0,95-н 0,98) Dp. |
(104) |
При давлениях порядка 10000 ат сжимаемость боль шинства жидкостей достигает 25—30%, т. е.
РРв = ^ = 0,25ч-0,30.
Используя это соотношение, а также формулы (97), (103), (104), получаем соотношение для определения размеров заготовки и коэффициента заполнения кон тейнера жидкостью:
/ = / |
_ L - ? j _ P _ . |
(105) |
|
к 1 - 0 , 9 6 р в р |
v |
При давлениях рабочей жидкости до 12000 ат можно принимать
/3 = |
0,98/к ; d3 = 0,98 D p ; |
|
/С = |
— = (1 — 0.983) = 0,06. |
(106) |
|
QK |
|
При соблюдении соотношений объемов жидкости и заготовки, установленных по формулам (103) и (104), гидростатическое выдавливание происходит без разряд ки контейнера. После достижения прессшайбой торца матрицы часть конуса матрицы остается заполненной металлом. После поднятия прессштемпеля в контейнер подавали следующую заготовку и процесс прессования повторялся.
10—739 |
145 |
10. СХЕМА РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ГИДРОПРЕССОВАНИЯ
При разработке технологического процесса гпдропрессованпя за исходные параметры принимают:
а) химический состав материала, его свойства при
различных температурах; |
|
||
б) |
конечную форму и размеры пресснзделия; |
||
в) |
требуемые |
механические свойства |
пресснзделия. |
Предполагают |
также, что известны |
эпергосиловые |
|
характеристики и размеры оснастки используемого обо рудования.
На основании полученных аналитических зависимо стей можно определить оптимальные технологические параметры процесса, а следовательно, и необходимые характеристики требуемой оснастки и оборудования.
|
Расчетная схема оптимальных технологических пара |
||||
метров может выглядеть так: |
|
||||
|
1. Определение размеров исходной заготовки: |
|
|||
|
а) диаметр |
заготовки |
|
||
|
Я „ = |
. |
|
(107) |
|
где |
А,— коэффициент |
вытяжки; |
|
||
|
dK |
— диаметр готового прутка; |
|
||
|
б) |
длина |
заготовки |
|
|
|
4 = |
|
|
|
(108) |
где |
/ п р — длина прутка |
с учетом технологических |
от |
||
|
|
ходов. |
|
|
|
|
2. Определение оптимального угла конусности мат |
||||
рицы: |
|
|
|
|
|
|
«оп'т = Y-jj-l/T^l+ln-^ln^L, |
(109) |
|||
где \х— коэффициент трения.
Предполагая жидкостной режим трения, можно при нять [1 = 0,05.
3. Оценка теплового эффекта
ДТ = а1 1пЯ + Ьх.
Коэффициенты а\ и Ь\ выбирают по табл. 16,
Получаемые значения теплового эффекта являются первым приближением к действительной картине рас пределения температур в очаге деформации, но, не смотря на это, могут быть использованы при уточнении ряда параметров: предела текучести материал заготов ки с т , вязкости жидкости Ї) и др.
4. Необходимое давление выдавливания
Р а |
= о т 1f2/ (a) In |
|
- S L |
c |
t g |
a) |
+ |
|
||
+ |
2(.i ctg a 1 + |
ln A, |
dK |
J |
|
|
|
(110) |
||
|
|
|
|
dK |
|
|
|
|
||
|
f(a)—функция, |
учитывающая |
влияние |
угла |
а; при |
|||||
|
|
обычных условиях / (ос) |
1; |
|
|
|
|
|||
|
|
h n — высота калибрующего пояска. |
|
|
|
|||||
5. Расчет величины |
противодавления: |
|
|
|
||||||
рп |
= |
0,58 о т |
|
|
|
|
|
|
|
(111) |
|
|
|
|
кр |
|
|
|
|
|
|
(о",Т)кр |
выбирают |
на |
основании |
данных |
работы |
[109] |
||||
или |
определяют экспериментально |
по |
методике, |
изло |
||||||
женной в этой работе, |
|
|
|
|
|
|
|
|||
6. Определение |
оптимального |
количества жидкости: |
||||||||
а) превышение уровня жидкости над верхним торцом |
||||||||||
заготовки |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
1 - Р Р в |
|
|
|
|
|
|
|
(112) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
6—коэффициент |
сжимаемости; |
|
|
|
|
||||
б) объем заливаемой жидкости |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
2\ |
ЛІ |
|
|
|
|
|
|
(113) |
|
|
|
4 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где D, — внутренний диаметр контейнера; , р - ( 1 , 0 2 ч - 1 , 0 5 ) Я н .
7. Скорость прессования. Цель расчета — установить, при какой скорости прессования трение между заготов кой и матрицей будет иметь жидкостный характер:
Ю* |
147 |
а) коэффициент вязкости для рабочей жидкости при давлении выдавливания
|
%z=T\*eq\' |
|
(П4) |
|
где |
ї)о—коэффициент |
вязкости при атмосферном 'дав |
||
|
|
лении: |
|
|
|
для |
машинного масла |
г|0 = 113-10- 2 г/(см-сек); |
|
|
для |
воды г|0 = 1,05- Ю - 2 г:'(см-сек); |
||
|
q—коэффициент, |
зависящий от природы рабочей |
||
|
|
жидкости: |
|
|
|
для |
машинного масла |
9=0,0023—0,003 см2/кг; |
|
|
для воды ^ = 0,000075 |
см2/кг. |
||
|
Влияние температуры па вязкость можно оценивать |
|||
формулой |
|
|
||
|
ті, = |
т ] 0 е - ^ - ' - \ |
|
(115) |
где |
Я—коэффициент; |
для масла X = 0,023 -г- 0,033; |
||
|
/—температура жидкости; |
|||
|
т]0 —коэффициент |
вязкости при температуре to; |
||
б) скорость прессования:
DP Ч в . ГС
где h3 и Лм —высоты микронеровпостей па заготовке и матрице.
Полученное значение vn используют при выборе обо рудования по его скоростным характеристикам.
8. Оценка скорости прессизделпя в момент разрядки контейнера:
2 |
_ о |
/ |
|
Значение vnp используют при разработке мероприятий по торможению прессизделия и обеспечению безопасно сти работы на оборудовании.
Г л а в а I V
ТЕХНОЛОГИЯ ГИДРОПРЕССОВАИИЯ
1. ВЫБОР РАБОЧЕЙ СРЕДЫ И СМАЗКИ ДЛЯ ХОЛОДНОГО, ТЕПЛОГО И ГОРЯЧЕГО ГИДРОПРЕССОВАНИЯ
При разработке технологии гидропрессования очень важен выбор среды, передающей давление, и смазки. От состава жидкости и смазки зависит давление вы давливания, качество прессизделий, а также стабиль ность процесса. В первых опытах Бриджмена разруше ние прессизделия происходило в результате неправильно го выбора смазки. Многие исследователи изучали влия ние состава жидкостей и смазок на давление выдавлива ния и качество прессизделий [9, 51, 75].
Важнейшие параметры жидкостей и смазок — сопро тивление сдвигу и вязкость в рабочих условиях, пластич ность, т. е. способность растягиваться в такой степени, чтобы покрывать новые поверхности, появляющиеся при
деформации. |
|
|
|
Ниже приведены значения |
коэффициентов трения |
||
различных смазок при высоких давлениях [115]: |
|||
|
|
С м а з к а |
Коэффцнент |
|
|
|
трения |
Дисульфид |
молибдена |
0,032 |
|
Графит |
|
|
0,036 |
Турбинное |
масло |
0,060 |
|
Касторовое |
масло |
0,064 |
|
Окись цинка |
0,071 |
||
Мыльный |
камень |
0,076 |
|
Турбинное масло с 1% графита |
0,081 |
||
Турбинное |
|
масло |
0,088 |
Машинное |
|
масло |
0,099 |
Порошок |
слюды |
0,260 |
|
Порошок |
буры |
0,480 |
|
Из указанных данных видно, что наименьший коэф фициент трения — у дисульфида молибдена. В последнее время MoS2 получил широкое применение в качестве
