Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ќптим≥зац≥€ конструкц≥й штамп≥в




ƒл€ обТЇмного штампуванн€

10.6.1. ќптим≥зац≥€ конструкц≥й молотових штамп≥в

10.6.2. ќптим≥зац≥€ конструкц≥й штамп≥в  √Ўѕ

10.6.3. ќптим≥зац≥€ конструкц≥й штамп≥в √ ћ

10.6.3. ќптим≥зац≥€ конструкц≥й штамп≥в дл€ видавлюванн€

 

ќптим≥зац≥€ конструкц≥й штамп≥в

ƒл€ видавлюванн€

ќптим≥зац≥€ конструкц≥й штамп≥в

ƒл€ обТЇмного штампуванн€

10.6.1. ќптим≥зац≥€ конструкц≥й молотових штамп≥в

ќбТЇмне штампуванн€ виконують на штампувальних паропов≥тр€них молотах, корбових гар€чештампувальних пресах, а також на ≥нших видах ковальсько-штампувального обладнанн€. Ќа жаль, у цьому пос≥бнику охопити штампи дл€ виготовленн€ деталей на ус≥х видах обладнанн€ немаЇ можливост≥. “ому розгл€немо оптим≥зац≥ю конструкц≥й штамп≥в молотових та пресових.

ћолотов≥ штампи Ц це переважно двокомпонентн≥ штампи. “ому оптим≥зац≥ю конструкц≥й таких штамп≥в ведуть у двох напр€мках. ѕо-перше, треба м≥н≥м≥зувати масу та варт≥сть кожного штампа. ќчевидно, що висота верхнього Ќв та нижнього Ќн Укубик≥вФ визначаЇтьс€ масою упадних частин молота Gм ≥ Ї величиною паспортною дл€ даного молота. ќтже розм≥р Ќ= Ќвн визначаЇтьс€ технолог≥Їю виготовленн€ штампованки (необх≥дною дл€ виготовленн€ величиною Gм). ј от розм≥ри штампа в план≥ L∙¬ можна оптим≥зувати.

ћатематична модель вартост≥ штампа ¬ш маЇ такий простий вигл€д:

¬ш = (Ќвн) ∙L∙¬∙γ∙÷ + ¬мо. (14.02)

“ут Ќв, L, ¬ та Ќн, L, ¬ Црозм≥ри кожного з Укубик≥вФ, з €ких виготовл€ють штамп, м; γ Ц питома вага матер≥алу штампа, т/м3; ÷ Ц ц≥на одн≥Їњ тони штамповоњ стал≥, грн/т; ¬мо Ц варт≥сть механ≥чного обробленн€ штампа, грн.

 ритер≥й оптим≥зац≥њ Ц м≥н≥мум вартост≥ ¬ш.

ќчевидно, що величини γ, ÷ та ¬мо практично не залежать в≥д розм≥р≥в штампа в план≥ (дл€ певного молота, в €кого маса упадних частин дор≥внюЇ Gм), а Ќвн Ц це величина задана. ј от ≥з зменшенн€м розм≥р≥в штампа в план≥ (L∙¬) його маса ≥ варт≥сть зменшуютьс€. јле ≥з зменшенн€м L та ¬ суттЇво зменшуЇтьс€ поверхн€ дзеркала штампа. “ому дзеркало п≥ддаЇтьс€ пластичн≥й деформац≥њ (зминанню п≥д д≥Їю ударних навантажень).

30.03.2013 21:07

”мова незминанн€ дзеркала штампа маЇ такий вигл€д

L∙¬ - ΣA ≥ (q-1)∙Gм (10.03)

“ут L та ¬ Ц розм≥ри штампа в план≥, м; ΣA Ц сума поверхонь р≥вчак≥в на дзеркал≥ штампа, м2; q Ц допустиме навантаженн€ на поверхню дзеркала з умови його незминанн€, т/м2; Gм Ц маса упадних частин молота, т.

ут ми маЇмо використати оптим≥зац≥ю з обмеженн€м, €ке визначаЇтьс€ знаком ≥.

”мову (14.03) можна представити у вигл€д≥:

L ≥ (Gм/q + ΣA)/ ¬. (14.04)

ћ≥н≥мальну ширину штампа ¬ можна розрахувати, використавши компонувальний еск≥з (його можна накреслити на м≥л≥метровому папер≥), €к суму розм≥р≥в: ширини чистового р≥вчака ¬ч, ус≥х загот≥вельних р≥вчак≥в Σ¬з та ширини перемичок м≥ж р≥вчаками Σ¬п.

—уму поверхонь р≥вчак≥в ΣA можна визначити за допомогою планиметруванн€.

ћаса упадних частин Gм визначаЇтьс€ з розрахунк≥в технолог≥чного процесу, а допустиме навантаженн€ на поверхню дзеркала з умови його незминанн€ q можна вибрати з таблиц≥ 14.1.

“аблиц€ 14.1

–екомендац≥њ з вибору допустимого навантаженн€

на поверхню дзеркала з умови його не зминанн€ [14]

–озм≥ри штамп≥в q, м2
ƒр≥бн≥ штампи (дл€ молот≥в з масою упадних частин до 3,15 тони) —ередн≥ штампи (дл€ молот≥в з масою упадних частин в≥д 3,15 до 6,3 тони)  рупн≥ штампи (дл€ молот≥в з масою упадних частин 6,3 тони ≥ б≥льше) 0,015   0,030   0,045

–озрахунки по формул≥ (14.03) дл€ р≥зних штамп≥в дають р≥зн≥ значенн€ L. якщо розрахункове значенн€ виходить значно меншим за довжину паза в баб≥, то в останн≥й можуть зТ€витись вмТ€тини. «акр≥пленн€ в баб≥ наступного штампа, дл€ €кого L дещо б≥льше, може призвести до руйнуванн€ останнього. “ому розрахунки довжини L бажано корегувати ≥ приймати його значенн€ таким, €ке маЇ в≥дпов≥дний розм≥р баби, а розм≥р ¬ перераховувати.

–озгл€нут≥ розрахунки Ї наближеними. ¬они стосуютьс€ лише штамп≥в, що виготовлен≥ з≥ стал≥ звичайних ≥нструментальних марок та звичайних режим≥в њхнього терм≥чного обробленн€.

Ќа к≥нець зазначимо, що таку оптим≥зац≥ю називають умовною (бо вона маЇ обмеженн€ у вигл€д≥ нер≥вност≥ (14.03), де q Ї певною константою, що визначаЇтьс€ на п≥дстав≥ узагальненн€ виробничого досв≥ду).

ƒругий напр€мок оптим≥зац≥њ конструкц≥њ молотового штампа пол€гаЇ в тому, щоб попередити м≥сцеве зминанн€ дзеркала штампа через його перекоси в момент удару. ÷е спостер≥гаЇтьс€ у тих випадках, коли центр тиску р≥вчака (÷“–) штампа дуже в≥ддал€Їтьс€ в≥д центру штампа (÷Ў). ÷ентр штампа це Ц проекц≥€ на поверхню дзеркала точки перетину ос≥ хвостовика та ос≥ пл≥шки.

Ќаприклад, в процес≥ штампуванн€ гонка тепловозного дизел€ 2ƒ-100 чистовий р≥вчак розташували симетрично в≥дносно центра штампа (рис. 39, а). ÷е призводило до того, що в процес≥ штампуванн€ виникав значний за величиною момент FдЈе, €кий перекошував верхню частину штампу, а це спричин€ло зминанн€ штампа в област≥ малоњ гол≥вки гонка. “ому висота Ќм малоњ гол≥вки поступово зменшувалась, а висота Ќв великоњ гол≥вки Ц зб≥льшувалась. ƒеталь отримували ≥з спотворенн€м, а штамп досить швидко виходив з ладу через зминанн€ дзеркала.

ўоб уникнути такого положенн€, треба визначити положенн€ центру тиску р≥вчака штампа (÷“–). ƒл€ цього можна рекомендувати будь-€кий з анал≥тичних метод≥в. јле цей шл€х довол≥ складний: в≥н потребуЇ високоњ ≥нженерноњ квал≥ф≥кац≥њ. ћожна запропонувати простий, але наближений спос≥б. ¬≥н пол€гаЇ в тому, що з високо€к≥сного картону (або нав≥ть ≥з бл€хи) треба вир≥зати контур штампованки, зб≥льшений по усьому периметру на ширину іратового м≥стка b.

ћетодом двох п≥дв≥шувань визначити його центр ваги. ѕрипустити, що центр ваги вир≥заного контуру приблизно зб≥гаЇтьс€ ≥з центром тиску р≥вчака штампа ≥ розм≥стити р≥вчак на дзеркал≥ штампа таким чином, щоб центр тиску р≥вчака штампа (÷“–) зб≥гавс€ з центром штампа (÷Ў) (рис. 39, б).

¬≥сь пл≥шки Ц виправити на малюнку.

–ис. 39. Ќеправильне (а) та правильне розташуванн€ чистового р≥вчака на дзеркал≥ штампа (б)

 

10.6.2. ќптим≥зац≥€ конструкц≥й штамп≥в  √Ўѕ

Ўтампи кривошипних гар€чештампувальних прес≥в ( √Ўѕ) Ц це багатокомпонентн≥ штампи: вони складаютьс€ з пост≥йного ун≥версального блоку, €кий включаЇ верхню та нижню плити, напр€мн≥ вузли у вигл€д≥ колонок ≥ втулок, механ≥зм виштовхуванн€, опорн≥ плити, опорн≥ планки та елементи кр≥пленн€. Ѕлок Ї ун≥версальним елементом оснащенн€. ” блок встановлюють ≥ закр≥плюють зм≥нн≥ р≥вчаков≥ вставанки (робоч≥ елементи оснащенн€), в €ких зроблен≥ порожнини (р≥вчаки штампа), де зд≥йснюють необх≥дну формозм≥ну штампованки.

–екомендац≥њ з проектуванн€ блок≥в та вставанок детально описан≥ у дов≥дниках, наприклад [т.2]. ” сучасному виробництв≥ використовують блоки двох тип≥в: дл€ круглих вставанок ≥ дл€ призматичних (рис. 10.20).

 

–ис.10.20. Ѕлок дл€ круглих (а) та дл€ призматичних

вставанок (б). ƒл€ обох блок≥в показаний план низу

 онструкц≥ю блок≥в (≥нод≥ њх неправильно називають пакетами) можна ун≥ф≥кувати, а конструкц≥ю робочих вставанок можна оптим≥зувати.

”н≥ф≥кувати блоки бажано з точки зору спрощенн€ орган≥зац≥њ прац≥ та зменшенн€ витрат коштовноњ ≥нструментальноњ стал≥ на вставанки. ќск≥льки дл€ прес≥в 16Е40 ћЌ маса блоку складаЇ 8,5Е16,5 тонн, то встановлювати та зн≥мати блок Ц це дуже трудом≥стка операц≥€, €ка значно ускладнюЇ орган≥зац≥ю виробництва, бо зм≥на блоку потребуЇ багато сил ≥ часу.  р≥м того, використанн€ блок≥в дл€ цил≥ндричних вставанок не дозвол€Ї регулювати положенн€ вставанок ≥ обумовлюЇ перевитрати коштовноњ ≥нструментальноњ стал≥. ” цих блоках посадкове м≥сце дл€ вставанки чистового р≥вчака ф≥ксоване ≥ маЇ максимальний дл€ даного преса д≥аметр. “ому ус≥ р≥вчаков≥ вставанки дл€ цих блок≥в мають максимальн≥ розм≥ри, незважаючи на те, €кий саме д≥аметр вставанки необх≥дний дл€ конкретноњ штампованки за розрахунками.

” ковальсько-штампувальному виробництв≥ розповсюджен≥ детал≥ €к в≥сесиметричн≥ (наприклад, фланц≥, колеса, втулки тощо), так ≥ з подовженою в≥ссю (пл≥шки, гонки, важел≥ тощо). Ўтампуванн€ кожного з цих клас≥в деталей можна виконувати у р≥зних блоках: дл€ цил≥ндричних вставанок (рис.) та призматичних вставанок (рис.). якщо ж використовувати блоки другого типу (п≥д призматичн≥ вставанки), то можна використати додатков≥ перех≥дн≥ призматичн≥ вставанки з дешевоњ машинобуд≥вноњ стал≥ (наприклад, 40’, 38’—, 45), в €ких Ї цил≥ндричн≥ посадков≥ отвори з нормал≥зованими д≥аметрами (в≥д Dmax до Dmin), в €ких р≥вчакова вставанка може над≥йно ф≥ксуватись.

 

ќптим≥зац≥ю конструкц≥й штамп≥в дл€  √Ўѕ можна вести у двох напр€мках.

ѕо-перше, треба оптим≥зувати штамп за критер≥Їм м≥н≥муму вартост≥ комплекту р≥вчакових вставанок, €к≥ закр≥плен≥ за даним пресом та блоком, €кий у цей прес встановлений. “ут треба зауважити, що на кожен прес ( √Ўѕ) встановлюють блок, до €кого проектують ≥ виготовл€ють р≥вчаков≥ вставанки. Ќа жаль, процедуру оптим≥зац≥њ показати у цьому пос≥бнику неможливо через те, що у кожному цеху сво€ специф≥чна номенклатура штампованок. “ут наведено лише узагальнен≥ результати оптим≥зац≥њ у р≥зних ковальсько-штампувальних цехах колишнього —–—–.

ѕо-друге, треба оптим≥зувати конструкц≥ю штампа за м≥н≥мумом браку (тут треба звертати увагу лише на конструкц≥ю штампа, а не на технолог≥ю). ћаЇтьс€ на уваз≥ такий брак, €к зм≥щенн€ в площин≥ зТЇднанн€ р≥вчакових вставанок. «вичайно, к≥льк≥сть такого виду браку може бути обумовленою ≥ конструкц≥Їю, ≥ технолог≥Їю виготовленн€ вставанок, але за умов точного виготовленн€ перех≥дних призматичних вставанок к≥льк≥сть браку по зм≥щенню залежить виключно в≥д конструкц≥њ та точност≥ виготовленн€ блоку штампа. ƒетальн≥ в≥домост≥ про конструкц≥ю та виготовленн€ блоку дл€  √Ўѕ наведен≥ в робот≥ автора [?].

—л≥д зазначити, що процедура оптим≥зац≥њ в даному випадку також досить складна. ÷е повТ€зане з тим, що математична модель виготовленн€ блоку визначаЇтьс€ ланцюжками допуск≥в на виготовленн€ багатьох елемент≥в блока (допусками на отвори в напр€мних колонках ≥ втулках, пром≥жками м≥ж втулками та колонками, допусками на механ≥чне обробленн€ к≥лькох посадкових поверхонь тощо), €к≥ мають статистичний характер. “ому математична модель ви€вл€Їтьс€ дуже складною ≥ маЇ ≥нтерес виключно дл€ технолог≥в з механ≥чного обробленн€.  ритер≥й оптим≥зац≥њ Ц м≥н≥мум в≥дхиленн€ в напр€мках осей х та у опорних поверхонь блока, €к≥ визначають точн≥сть базуванн€ верхн≥х р≥вчакових вставанок в≥дносно нижн≥х.

Ќезважаючи на те, що процедура оптим≥зац≥њ у п≥дручнику не показана, допитливий читач може проанал≥зувати згадану статтю автора [?] ≥ пересв≥дчитись у тому, що запропонована конструкц≥€ ≥ технолог≥€ виготовленн€ блока забезпечуЇ не т≥льки п≥двищену €к≥сть продукц≥њ, ст≥йк≥сть р≥вчакових вставанок, економ≥ю коштовноњ штамповоњ стал≥, але й зручн≥сть роботи налагоджувальника штамп≥в.

10.6.3. ќптим≥зац≥€ конструкц≥й штамп≥в √ ћ

Ўтампи горизонтально-кувальних машин (√ ћ) Ц це також багатокомпонентн≥ штампи: вони складаютьс€ з двох зм≥нних блок≥в (л≥вого рухомого та правого нерухомого), в €ких закр≥плен≥ р≥вчаков≥ вставанки, а також пост≥йного пуансонотримача, в €кому розм≥щуютьс€ зм≥нний комплект пуансон≥в.

ѕуансонотримач Ї ун≥версальним елементом оснащенн€. –≥вчаков≥ вставанки, та пуансони Ц робочими елементами оснащенн€. ¬ них зроблен≥ порожнини (р≥вчаки штампа), де зд≥йснюють необх≥дну формозм≥ну штампованки. –екомендац≥њ по проектуванню штамп≥в √ ћ детально описан≥ у дов≥дниках, наприклад [т.2].

ќптим≥зац≥ю конструкц≥й штамп≥в √ ћ можна вести у двох напр€мках.

10.6.4. ќптим≥зац≥€ конструкц≥й штамп≥в

дл€ видавлюванн€

“еор≥€ руйнуванн€ загартованих сталевих деталей ще не розвинена наст≥льки, щоб отримати математичну модель руйнуванн€ пуансон≥в на п≥дстав≥ теоретичних п≥дход≥в. “ому зараз математичн≥ модел≥ будують на основ≥ Ђчорного €щикаї.

Ќа вход≥ до Ђчорного €щикаї д≥ють: комплекс конструктивних чинник≥в  1, комплекс експлуатац≥йних чинник≥в  2, комплекс технолог≥чних чинник≥в  3, €к≥ показан≥ в таблиц≥ 10.9. “ут наведен≥ чинники, €к≥ можуть контролюватись ≥ досл≥джуватись.  р≥м них можуть д≥€ти випадков≥ чинники  х, про д≥ю €ких ми не знаЇмо ≥ керувати €кими ми не можемо.

Ќа виход≥ чорного €щика отримуЇмо довгов≥чн≥сть пуансона (к≥льк≥сть цикл≥в навантаженн€ до руйнуванн€).

ћатематичну модель довгов≥чност≥ пуансона можна розгл€дати €к ≥мов≥рн≥сну (стохастичну) залежн≥сть числа цикл≥в навантаженн€ до руйнуванн€ ≥нструмента в≥д основних конструктивних, технолог≥чних та експлуатац≥йних чинник≥в, а також випадкових чинник≥в  х

Nр = η ( 1,  2,  3,  х). (7)

“аблицю треба перегл€нути!!! “аблиц€ 2

 ласиф≥кац≥€ чинник≥в, €к≥ визначають

довгов≥чн≥сть ≥нструмента дл€ штампуванн€

√рупа чинник≥в Ќайменуванн€ чинник≥в
1. онструктивн≥  1 1.1. ћатер≥ал ≥нструмента та його тверд≥сть 1.2. ‘орма ≥ розм≥ри елемент≥в ≥нструмента 1.3. Ўорстк≥сть робочих елемент≥в ≥нструмента 1.3. ѕопередн≥ (зб≥рн≥) напруженн€
2. “ехнолог≥чн≥  2 2.1. —труктура та механ≥чн≥ властивост≥ матер≥алу, €кий штампуЇтьс€ 2.2. «алишков≥ напруженн€ 2.3. Ўорстк≥сть поверхн≥
3. ≈ксплуатац≥йн≥  3 3.1. –≥вень навантаженн€ ≥ схема напруженого стану 3.2. –ежим навантаженн€ 3.3. “емпература
4. ¬ипадков≥  х 4.1. ѕовТ€зан≥ з технолог≥чною дисципл≥ною штампувальника 4.2. ѕовТ€зан≥ з технолог≥чною дисципл≥ною прац≥вник≥в штампо-≥нструментального цеху

ўоб зменшити число чинник≥в у комплексах  1,  2,  3, можна скористатись результатами анал≥зу механ≥зму утворенн€ тр≥щини. “ому дл€ подальшого розгл€ду з комплексу  1 приймаЇмо до уваги лише тверд≥сть пуансона Ќ та висоту кал≥брувального по€ска пуансона lк. „инники Dп/dр та Rп/dр , €к≥ визначають концентрац≥ю напружень в галтел≥ пуансона, не вар≥юватимемо, а њхн≥ значенн€ в≥зьмемо такими, що забезпечують м≥н≥мальн≥ коеф≥ц≥Їнти концентрац≥њ напружень у галтел≥ (€к≥ забезпечують максимальну ст≥йк≥сть): Dп/dр = 1,02; Rп/dр = 0,35.  р≥м того, не вважатимемо за чинник, €кий дуже впливаЇ на ст≥йк≥сть ≥нструмента, шорстк≥сть, оск≥льки вона в процес≥ штампуванн€ встановлюЇтьс€ €к р≥вноважна.

« комплексу  2 приймаЇмо до уваги лише р≥вень навантажень: зусилл€ деформац≥њ Fд та зусилл€ вит€ганн€ пуансона з видавленоњ детал≥ Fзв (зусилл€ зворотного ходу). ƒосл≥дженн€ми [—тац] встановлено, що дл€ певноњ штампованки зусилл€ Fд та Fзв визначаЇтьс€ висотою кал≥брувального по€ска пуансона lк.

“ехнолог≥чн≥ чинники (комплекс  3) при розробленн≥ математичноњ модел≥ довгов≥чност≥ можна враховувати наступним способом. ќтримувати залежн≥сть (7) дл€ к≥лькох вар≥ант≥в терм≥чного обробленн€ ≥нструмента, що забезпечують р≥зн≥ структури ≥нструментальноњ стал≥ за умов певноњ твердост≥.

¬ипадков≥ чинники (комплекс  х) враховувати неможливо через њхню невизначен≥сть.

“аким чином, стохастичну залежн≥сть (7) можна представити у значно спрощеному вигл€д≥

Nр = η (H, lк). (8)

ƒал≥ треба будувати цю залежн≥сть дл€ кожного конкретного виду ≥нструмента. ƒл€ цього треба використати факторний анал≥з, прийн€вши модель другого пор€дку

Nр= C00 +C11H +C12H2 +C21lк + C22 lк2 +—33H lк , (9)

де Cij Ц коеф≥ц≥Їнти, €к≥ визначають дл€ кожного конкретного ≥нструмента у кожному конкретному цеху на п≥дстав≥ спец≥ально поставлених експериментальних досл≥джень.

ƒл€ њхнього визначенн€ треба провести м≥н≥мум 9 експеримент≥в у в≥дпов≥дност≥ з таблицею 3.

ўоб п≥двищити в≥рог≥дн≥сть модел≥, на кожну точку факторного експерименту треба провести к≥лька досл≥д≥в ≥ вирахувати середнЇ значенн€. ƒл€ отриманн€ математичноњ модел≥ довгов≥чност≥ пуансона дл€ штампуванн€ чашки велосипеда (’арк≥вський велозавод) провели по три досл≥ди на точку.

ќтримали так≥ данн≥ (табл. 4). ѕо цих даних п≥дтвердили г≥потезу про однор≥дн≥сть дисперс≥й, в≥дтворюван≥сть результат≥в, визначили коеф≥ц≥Їнти регрес≥њ, за критер≥Їм —тьюдента встановили њхн≥ значимост≥, за критер≥Їм ‘≥шера виконали перев≥рку адекватност≥ модел≥. Ќа п≥дстав≥ розрахунк≥в встановили, що коеф≥ц≥Їнт 33 ви€вивс€ незначущим.

“аблиц€ 3.

÷ентральний ортогональний план другого пор€дку (k = 2)

ƒосл≥д єє х0 х1 х2 х12- 2/3 х22- 2/3 х1 х2 yi
ѕлан 2к     +1 +1 -1 +1 -1 -1 -1 +1 1/3 1/3 1/3 1/3 1/3 1/3 1/3 1/3 +1 -1 -1 +1 y1 y2 y3 y4
«≥рков≥ точки   +1 +1 -1 +1 -1 + 1/3 1/3 -2/3 - 2/3 - 2/3 - 2/3 1/3 1/3   y5 y6 y7 y8
Ќульова точка   +       - 2/3 - 2/3   y9

ѕ≥сл€ виконанн€ розрахунк≥в та переходу в≥д кодованих зм≥нних до натуральних отримали математичну мо- дель довгов≥чност≥ пуансона дл€ холодного штампуванн€ чашки велосипеда в такому вигл€д≥

Nр= Ц 6,175Ј106 + 2,097Ј105H Ц1,793Ј103H2 +

+3,066Ј104lк Ц3,066Ј103lк2. (10)

јнал≥з ц≥Їњ стохастичноњ залежност≥ показав, що поверхн€ в≥дгуку представл€Ї собою ел≥птичний параболоњд. ¬ираз (9) можна представити у вигл€д≥ пол≥нома другого ступен€ в≥дносно lк (врахувавши, що C33 →0)

C22 lк2 + C21 lк + (C0 + C11H+ C12H2 Ц Nр) = 0, (11)

то можна стверджувати, що певним значенн€м H та Nр в≥дпов≥даЇ два значенн€ lк, €к≥ розташован≥ симетрично в≥дносно л≥н≥њ lк* = Ц C21/2C22. ј це означаЇ, що поверхн€ в≥дгуку маЇ площину симетр≥њ з координатою lк = lк*. јналог≥чним чином встановлюЇмо, що поверхн€ в≥дгуку маЇ ≥ другу площину симетр≥њ з координатою H = H*.

√еометричне м≥сце точок, координати €ких задовольн€ють функц≥њ (11) за умов ф≥ксованого значенн€ довгов≥чност≥ Nр, Ц це ел≥пс ≥з центром у точц≥ lк*, H*. …ого можна назвати л≥н≥Їю пост≥йного р≥вн€ довгов≥чност≥ ≥ трактувати €к проекц≥ю на координатну площу lк Ц H л≥н≥њ перетину поверхн≥ в≥дгуку (11) площиною Nр = соnst.

 

“аблиц€ 10.4.

≈кспериментальн≥ значенн€ довгов≥чност≥ пуансон≥в

дл€ штампуванн€ чашки велосипеда ¬1500603

(деталь Ц сталь 15’, пуансон Ц ’12ћ)

ƒосл≥д єє «наченн€ yi, по досл≥дах, тис. цикл≥в —ереднЇ значенн€ yi, тис.
yi1 yi2 yi3
ѕлан 2к     6,04 11,38 12,62 12,07 15,77 6,91 6,92 12,70 0,52 - 12,30 12,39 9,00 9,15 10,61 12,39
«≥рков≥ точки   5,95 23,27 16,10 4,56 8,20 - 17,16 20,92 5,36 21,08 10,17 14,17 6,50 22,18 14,48 13,22
Ќульова точка   25,40 32,06 - 28,73

ќчевидно, що сукупн≥сть л≥н≥й пост≥йного р≥вн€ L в координатн≥й систем≥ lк Ц H даЇ ч≥тке у€вленн€ про довгов≥чн≥сть пуансона в залежност≥ в≥д прийн€тих основних чинник≥в lк та H. ƒомовимось називати таку геометричну ≥нтерпретац≥ю функц≥њ (11) д≥аграмою довгов≥чност≥ пуансона (рис. 34).

“ут б≥л€ ел≥пс≥в цифрами показана ст≥йк≥сть пуансона у тис€чах цикл≥в навантаженн€.

ќтримана залежн≥сть маЇ досить переконливе обірунтуванн€. ≤з зб≥льшенн€м твердост≥ межа текучост≥ σ0,2 зб≥льшуЇтьс€, а тр≥щиност≥йк≥сть   зменшуЇтьс€. “ому при низьк≥й твердост≥ тр≥щина в галтел≥ утворюЇтьс€ п≥сл€ перших же цикл≥в навантаженн€, але розповсюджуЇтьс€ в≥дносно пов≥льно. якщо ж тверд≥сть висока, то утворенн€ тр≥щини у галтел≥ утруднюЇтьс€, але швидк≥сть њњ розповсюдженн€ зб≥льшуЇтьс€. «а де€ких пром≥жних значенн€х твердост≥ швидк≥сть утворенн€ й розповсюдженн€ ви€вл€ютьс€ такими, що сумарне число цикл≥в навантаженн€ до руйнуванн€ Nр виходить максимальним.

–ис. 34. ƒ≥аграма довгов≥чност≥ пуансона

–озм≥р кал≥брувального по€ска пуансона lк впливаЇ на довгов≥чн≥сть тому, що в≥д lк залежить зусилл€ вит€ганн€ пуансона з видавленоњ детал≥ (зусилл€ зворотного ходу Fзв), а також навантаженн€ на кал≥брувальний по€сок к.

ѕри великих розм≥рах lк значенн€ Fзв велике. ÷е означаЇ, що початкова тр≥щина зб≥льшуЇтьс€ швидко. «меншенн€ lк спочатку зменшуЇ Fзв, оск≥льки зменшуЇтьс€ площа терт€, але дал≥ сильно зростаЇ через обт≥канн€ гол≥вки пуансона металом деформованоњ заготованки на початков≥й нестац≥онарн≥й стад≥њ штампуванн€, а через це й до зб≥льшенн€ Fзв. “ому ≥ мал≥ lк також призвод€ть до швидкого зб≥льшенн€ тр≥щини. ќтже, максимальну довгов≥чн≥сть пуансони мають при певному значенн≥ lк, €ка в≥дпов≥даЇ певному значенню Fзв.

јнал≥з поверхонь руйнуванн€ пуансон≥в з≥ стал≥ ’12ћ, загартованих на р≥зну тверд≥сть, €к≥ мали р≥зн≥ розм≥ри lк, показав, що, незалежно в≥д значенн€ lк, ≥з зб≥льшенн€м твердост≥ зона утоми скорочуЇтьс€, а зона доламуванн€ зб≥льшуЇтьс€. ÷е св≥дчить про зменшенн€   ≥з зб≥льшенн€м твердост≥ Ќ. Ќезалежно в≥д твердост≥ Ќ зона утоми ви€вл€Їтьс€ тим б≥льшою, чим менше lк в≥др≥зн€Їтьс€ в≥д оптимального значенн€ lк*.

“аким чином, максимальна довгов≥чн≥сть пуансона дл€ штампуванн€ чашки велосипеда може бути отримана в тому раз≥, коли Ќ = (58,5 ± 0,5) HRC та lк = (4,5 ± 0,5) мм. «а цих умов маЇмо максимальну довгов≥чн≥сть пуансона Nрmax= 25 300цикл≥в.

ќтже, математична модель руйнуванн€ пуансон≥в дл€ холодного штампуванн€ Ц це стохастична залежн≥сть, дл€ визначенн€ €коњ треба у конкретних виробничих умовах на реальному ≥нструмент≥ провести досл≥дженн€, визначити коеф≥ц≥Їнти Cij, побудувати д≥аграму довгов≥чност≥, а тод≥ за њњ допомогою визначити оптимальн≥ параметри Ќ та lк, €к≥ забезпечують максимальну довгов≥чн≥сть.

“ак само треба вчинити, €кщо необх≥дно оптим≥зувати параметри матриц≥. ѕроте сл≥д зазначити, що зараз методи розрахунк≥в матриць розвинут≥ наст≥льки, що њхнЇ руйнуванн€ у виробничих умовах практично виключене.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 585 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—тудент может не знать в двух случа€х: не знал, или забыл. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

2557 - | 2147 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.056 с.