Рис. 9.34. Обжим трубы заталкиванием ее в матрицу:

а - обжим с наружным подпором; б - обжим с наружным и внутренним подпором; в - обжим с наружным подпором, обжатая часть трубы имеет цилиндрическую оконечность; 1 ~ заготовка; 2 - матрица; 3 - пуансон; 4 - подпорная обойма

отличается от окружной деформации и приблизительно равна интенсивности деформации 8рр в момент разрьтва металла в шейке образца при испытании его на одноосное растяжение. Так что

АР =2,72% а давление среды

q = 5o(l / Рр +2 / г)((2,72 In А) / п)\ / (Щ

Обжим. Формоизменение заюпочается в сужении трубы при заталкивании ее пуансоном в сужающуюся в направлении заталкивания полость матрихщ (рис. 9.34, 9.35) или при поперечном (окружном) сжатии части трубы, введенной в матрицу, с сокращающейся в окружном направлении полостью. Образующая обжимаемой части трубы может бьтть прямой, вьшуклой и вогнутой (см. рис. 9.35).

Отношение

К = го/г

представляет собой коэффициент обжима, количественно оценивающий формоизменение.

При обжиме заталкиванием возможности формоизменения ограничены явлениями потери устойчивости, приводящими к выпучиванию стенки, и разрушения металла по исчерпании пластичности. Предельному формоизменению отвечает предельное значение коэффициента обжима АР.

К

Рис. 9.35. Образуюоцш обясатого конца трубы:

1 - прямолинейная; 2 - выпуклая; 3 - вогнутая

При обжиме трубы с круговым сечением в зависимости от отношения 5о/(2го) могут быть три вида выпучивания стенки: осесим-метричное выпучивание ее наружу под действием осевых сжимающих напряжений; нео-сесимметрюшое выпучивание внутрь, когда стенка подперта снаружи; неосесимметричное выпучивание стенки внутрь в области обжима под действием окружных сжимающих напряжений. Выпучивание первого и второго видов

может быть предотвращено подпором стенки с внешней стороны (см. рис. 9.34, а и в) или подпором как с внешней, так и с внутренней стороны (см. рис. 9.34, б). Предотвращение выпучивания третьего вида с помощью подпора проблематично. Этот вид выпучивания происходит при 5о/(2го) <0,02. Выпучивание второго вида характерно при 50/(2/) < 0,06, когда стенка подперта с внешней стороны. Предельные значения коэффихщента обжима в штампах с подпором и без него даны в табл. 9.24. Когда стенка подперта с той и другой стороны и третий вид выпучивания не имеет места, формоизменение ограничено разрушением металла в области кромки по исчерпании пластичности. Предельное значение коэффициента обжима по этому признаку

где 8р - координата точки на кривой 8р(ао/а) для металла трубы при ао/сг = -1,2.

9.24. Пределыш1е коэффициенты обжима в штампах с подпором стенки и без него

Материал заготовки

Сталь низкоуглеродистая Латунь Л62, Л68 Алюминий АМЦ

Дурадюми-ний:

отго-жженный

закаленный

Тип штампа

Без подпора

1,43-1,33

1,54-1,43 1,47-1,39

1,37-1,25 1,33-1,60

С подпором

наружным

1,82-1,66

2,00-1,82 1,88-1,75

1,66-1,59 1,47-1,39

наружным и внутренним

3,33-1,85

3,70-3,12 3,70-3,12

1,86-2,50 2,50-2,32

Примечание. Угол матрицы Р=15°, 5/ZN0,02 + 0,10.

Толщина стенки в обжатой (заталкиванием) части трубы больше исходной. Наибольшая толщина на ее кромке:

= (ro/r)l/2.

Длину образующей обжатой части трубы определяют из предпосылки, что вдоль образующей толщина стенки меняется линейно: от

Рис. 9.36. Скручивание трубы

на кромке до на границе обжатой части трубы с необжатой. В действительности утолщение стенки несколько больше и найденная так длина образующей должна быть уменьшена на 10 - 15 °.

Усилие заталкивания трубы в матрицу (см. рис. 9.34) при коэффихщенте К, близком к предельному, вызывает небольшую пластическую деформахщю в стенке. Наибольшее усилие заталкивания в конце обжима

/>=27СГо5о(ОД9 )аз, работа деформахщи

А = (0,6 -I- 0,7)Р Л.

При обжиме части трубы окружным сжатием с помощью эластичной (жидкостной) среды давление среды .

д = 5[1/г1/ г)((2,72 / п) Inf / >/з,

если расстояние между опорными вставками неизменно и продольное перемещение стенки по вставкам в область формоизменения не имеют места, и

если расстояние свободно сокращается или имеют место свободные (или принудительные) продольные перемещения стенки по вставкам в область формоизменения.

Скручивание. При повороте одно сечение трубы поворачивается относительно другого на угол (рис. 9.36) (относительный угол скру-

Рнс. 9.37. Сфучнв нне относнтельно тонкой полосы под действием момеета и продольной силы:

а - формоизменение; б - исходная форма

чивания 0) = Ot). Крутящий момент, необходимый ддя пластического скручивания трубы.

М = 2тв

-<я+1)/2/

предедьный относительный угол С1фучивания по исчерпании пластичности материала

где 8р - координата точки на кривой пластичности 8р(ао/а) при gq/g=0. Работа деформации

А = 21СЗ / (п +1) {п + 3) (2,72 / х

f л+3

крутящий момент и работа деформации приблизительно в 4/п раз больше при скручивании сплошного стержня квадратного сечения (сторона квадрата равт а 2г ), чем при скручивании сплошного стержня круглого сечения (г =0, = /).

Пластическое скручивание на значительный угол Ор(г) относительно тонкой полосы (5о/(2/))) < 0,15) (рис. 9.37) возможно при нагружении ее крутящим моментом и достаточной продольной растягивающей силой.

В процессе скручивания сокращаются ширина и толщина полосы. Для / = const зависимость f/fo(teOp(r)) представлена на рис. 9.38. Толщина s = 5oCOsV2Qp(p); на кромке (р = г) она наименьшая:

= Sq cos Qp(r); Qp(r) = aTCie{cir / /), Д в середине (p = 0) 5 = 5; Qp(0) = 0.