График усилия деформации

Работа пластической деформации для конкретных условий деформирования может быть определена методами теории обработки металлов давлением. Большинство кривошипных прессов, как и других технологических машин, предназначены для изготовления некоторой группы однотипных изделий. Поэтому энергетические расчеты для них выполняются для некоторой типовой технологической операции, являющейся обобщающей с энергетической стороны.

Работа пластической деформации приближенно может быть определена по формуле [4]:

А_д= k _р ^.Р_м ^. h _р , (4.1)

где k _р – коэффициент полноты графика;

Р_м – максимальное усилие деформации;

h _р – база деформации, представляющая собой величина рабочего хода ползуна.

А_д= 0,175*25*10⁶*0,047 = 227500, Дж

Задаваясь графиком типовой технологической операции с учетом упругой деформации пресса в период рабочего хода, определяется график зависимости крутящего момента на главном валу. Площадь этого графика пропорциональна работе рабочего хода.

Выбор типа графика при расчете пресса конкретного технологического назначения определяется преимущественной технологической операцией, характерной для данного типа пресса. Прессы КГШП рассчитывают по графику усилия горячей штамповки.

Графики усилий деформации представлены в относительных координатах перемещения ползуна, поэтому должны быть пересчитаны для заданных значений номинального усилия пресса и номинального хода ползуна. Рекомендуемые значения максимального усилия деформации, рабочего хода ползуна и коэффициента полноты графика приведены в / 1 /.

Таблица

Для рассматриваемого пресса имеем :

Жесткость пресса

Упругая податливость системы пресс-штамп изменяет форму графика усилий деформации, при чем, чем ниже жесткость системы, тем изменения будут сильнее. Измененный график усилий деформации, учитывающий упругую деформацию системы, называют нагрузочным графиком.

Жесткость пресса С (МН/мм) принимают на основании практических данных для каждого типа пресса, или определяют по эмпирической зависимости [4] :

        (4.2)

где К = 1,8 – коэффициент пропорциональности, принимаемый в зависимости от типа пресса по таблице 4.4 / 1 /.

, МН/мм

График упругой деформации строится в координатах усилие P_D – упругая деформация  l. Принимается линейная зависимость упругой деформации от усилия деформации. Максимальное значение упругой деформации при номинальном усилии определяется по формуле [4]:       

l_max = P / C =     (4.3)

График нагружения

В КНП ползуна продолжает действовать максимальное усилие деформации и для дальнейшего поворота кривошипного вала необходимо приложить крутящий момент до тех пор, пока плечо силы P_AB не станет равным нулю, т. е. пока вал не повернется на угол, называемый углом мертвого трения.

Учитывая, что с увеличением радиуса кривошипа и угла начала рабочего хода _р увеличивается приведенное плечо крутящего момента, а следовательно, и крутящий момент, соответственно возрастает и работа рабочего хода А_р. Поэтому при проектировании технологической операции следует стремиться к уменьшению угла начала рабочего хода _нр, а для прессов с регулируемым ходом использовать наименьший, допустимый по технологическим соображениям, ход ползуна.

График усилия деформации для горячей штамповки

После построения нагрузочного графика в координатах P_D = f(S) его необходимо преобразовать в график P_D= f() , где  – угол поворота ведущего вала. При этом угол поворота вала следует определять по формуле [ 4 ] .

,                                        (4.4)

или использовать ранее полученный график перемещения ползуна S = f(). суммируем графики  и , получим нагрузочный график