Прессование и обработка пластиковых материалов Закономерности формообразования при радиальном СВС-прессовании круглых цилиндров

Закономерности формообразования при радиальном СВС-прессовании круглых цилиндров

 

Подпись:
Р и с. 7.10. Распределение относительной плотности r по сечению оболочки при hоб=10 мм
и давлении прессования q = 200 МПа
Результаты расчета и эксперимента свидетельствуют о том, что при радиальном СВС-прессовании круглых цилиндров сечение получаемой заготовки отличается от правильного полукруга. Куполообразную форму заготовки следует связать с характером деформирования и уплотнения оболочки. Расчеты показали (рис. 7.10), что, как и при СВС-прессовании осесимметричных заготовок, в оболочке формируются две характерные зоны: центральная зона над заготовкой и боковая зона по обе стороны заготовки. Так как материал заготовки (сплав TiB-40% Ti) практически не оказывает сопротивления деформации, то центральная зона оболочки уплотняется в меньшей степени, чем боковая зона. Поэтому в ходе прессования высокоплотный материал оболочки из боковой зоны перемещается к центру и по пути внедряется в заготовку. Одновременно высокоплотная и жесткая боковая зона оболочки препятствует деформированию и уплотнению центральной зоны оболочки и находящейся под ней заготовки. В результате верхняя деформируемая поверхность заготовки получается куполообразной.

Установим технологические параметры и количественные характеристики процессов уплотнения и формообразования заготовки. Для изотермического процесса пластического деформирования варьируемым технологическим параметром является начальная высота оболочки hоб, расположенной над заготовкой. Напомним, что ширина оболочки оказывает незначительное влияние на процесс формообразования заготовки. Конечное изделие имеет форму правильного полуцилиндра с плоской образующей, поэтому количественной мерой размерной точности спрессованной заготовки является максимальная высота купола hк (см. рис. 7.10), которая определяет величину припуска на механическую обработку. Интегральным показателем качества материала заготовки может служить величина средней относительной плотности r1. Для оценки характера уплотнения оболочки будем использовать среднюю относительную плотность боковой зоны r2б и центральной зоны r2ц.

На рис. 7.11 приведены результаты расчета формы, высоты купола hк и относительной плотности r1 заготовки в зависимости от начальной высоты оболочки hоб. Видно, что увеличение высоты hоб приводит к повышению всех показателей качества спрессованной заготовки: уменьшается высота купола hк и увеличивается средняя плотность заготовки r1. Отмеченные закономерности следует связать с изменением напряженно-деформированного состояния и характера уплотнения оболочки.

С увеличением начальной высоты оболочки hоб уменьшается различие в степени уплотнения центральной и боковой зон спрессованной оболочки (рис. 7.12), и процесс деформирования и уплотнения заготовки становится более однородным. В результате повышаются размерная точность и средняя плотность заготовки. Согласно расчетам оптимальная начальная высота песчаной оболочки для рассматриваемого процесса составляет hоб » 20 мм.

Вместе с тем рассматриваемая технологическая схема радиального СВС-прессования имеет ограниченные возможности по получению заготовок высокой размерной точности. С увеличением начальной высоты оболочки hоб свыше 20 мм показатели качества hк и r1 асимптотически приближаются к своим предельным значениям
 (см. рис. 7.11, б). Это означает, что при начальной высоте оболочки hоб свыше 20 мм размеры оболочки и граничные условия на пуансоне перестают оказывать влияние на процесс формообразования заготовки. Согласно расчетам предельная минимальная высота купола, а значит и припуска на механическую обработку, составляет hк » 6,2 мм (см. рис. 7.11, б). При такой величине припуска и формы обрабатываемой поверхности выход годного материала не превышает
70-75%, и рассматриваемая технологическая схема является неэффективной.

 

 

a

 
Закономерности формообразования при радиальном СВС-прессовании круглых цилиндров

 

 

 

Закономерности формообразования при радиальном СВС-прессовании круглых цилиндровЗакономерности формообразования при радиальном СВС-прессовании круглых цилиндровЗакономерности формообразования при радиальном СВС-прессовании круглых цилиндров

б

 

 

Р и с. 7.11. Влияние начальной высоты оболочки hоб на форму (а), размерную точность hк и среднюю  относительную

плотность заготовки r1 (б):

1 – hоб = 5 мм; 2 – 10 мм; 3 – 15 мм;

4 – 20 мм; 5 – 25 мм

 

Закономерности формообразования при радиальном СВС-прессовании круглых цилиндров

Р и с. 7.12. Влияние начальной высоты оболочки hоб на среднюю относительную плотность боковой r2б (1) и центральной r2ц (2) зон спрессованной оболочки

 


Рейтинг@Mail.ru

Яндекс.Метрика