0,62 Mb. страница2/5Фатеев Вячеслав ИгоревичДата конвертации28.09.2011Размер0,62 Mb.Тип Смотрите также: 2 Характер расположения кривых сталей марок 4Х5МФС (рис. 3) и ЗХЗМЗФ аналогичен рассмотренным выше. Минимальной долговечностью обладает сталь с твёрдостью НRC 48. .52. Сталь марки 4Х5МФС имеет несколько большую разгаростойкость, чем сталь марки 4Х4М2ВФС, что подтверждается производственными испытаниями при изготовлении изделия типа "стакан" диаметром 0,13 м. Инструмент при обратном ходе пресса обильно охлаждался водой. Стойкость прошивных пуансонов из стали марки 4Х4М2ВФС составила 600...800 штамповок, из стали марки 4Х5МФС - на 200...500 штамповок выше. Сталь марки ЗХЗМЗФ обладает наивысшей разгаростойкостью из исследуемых сталей. Максимум ее ограниченной долговечности смещен к 500 теплосменам (рис. 4) Преобладающее действие разупрочнения у этой стали наступает в 2,5...3,5 раза позже, чем у остальных исследуемых сталей. Степень снижения максимума долговечности к 1000 термоциклам составляет всего 13%. Рисунок 3. Ограниченная долговечность стали 4Х5МФС в зависимости от числа теплосмен при интервале термоциклирования 20` 650`С: 1 - НRC 40...42; 2 - HRC 44...46; 3 - HRC 48...52 Рисунок 4. Ограниченная долговечность стали ЗХЗМЗФ в зависимости от числа теплосмен при интервале термоциклирования 20 650 0С: 1- HRC 40...42; 2 - HRC 44...46; 3 - HRС 48...52 Самое высокое сопротивление термической усталости показала сталь марки ЗХЗМЗФ. Трещины были обнаружены лишь после 200 термоциклов и длина их оставалась в 1,5.. .2 раза меньше чем в образцах из стали марок 4Х4М2ВФС и 4Х5МФС. Сталь марки ЗОХ2ГСМФ обладает хорошей разгаростойкостью, что согласуется с результатами изучения ограниченной долговечности. При условии обильного охлаждения рабочей поверхности тяжелонагруженного прессового инструмента сталь марки 30Х2ГСМФ может обеспечить его длительную работу. Результаты исследований позволяют обосновать режим термообработки штамповых сталей в состоянии поставки обеспечивающий максимальную разгаростойкость. ^ В третьем разделе рассматриваются температурные условия эксплуатации литых пуансонов для горячей обработки металлов давлением. Учитывается влияние тепловыделения и слоя окалины на температуру поверхности контакта при горячей штамповке. Общее количество энергии, затрачиваемой на процесс деформирования, определяется по формуле Финка, а сопротивление линейной деформации, зависящее в основном от температуры и скорости деформации по формуле А.И. Целикова. Для решения задачи о передачи тепла в системе из трех тел (заготовка - окалина - инструмент) с различными теплофизическими свойствами принимались следующие допущения: 1) теплофизические параметры окалины не изменяются при изменении температуры; 2) температура от заготовки к инструменту передается за счет теплопроводности; 3) толщина окалины во время работы остается постоянной; 4) решается одномерная задача неограниченной плоскости, так как толщина слоя окалины значительно меньше радиуса кривизны инструмента. Условия теплообмена соприкасающихся тел через прослойку окалины записывались в виде: , (1) где q - количество теплоты, переходящее от заготовки к инструменту в единицу времени через единицу площади (тепловой поток); k1, k2 - коэффициенты теплопроводности заготовки и инструмента; w - коэффициенты теплопередачи заготовки и инструмента. Тепловое состояние заготовки и инструмента описывалось системой уравнений: , (2) где T1(x, t) и T2(x, t) - температура заготовки, инструмента; a1 и а2 - коэффициенты температуропроводности заготовки и инструмента. Решение для температур заготовки и инструмента искалось в виде: , (3) - критерий, характеризующий тепловую активность одного тела по отношению к другому; B1, B2 - коэффициенты тепловой активности первого и второго тел (коэффициенты аккумуляции теплоты); С1, С2 - удельные теплоемкости; c1, c2 плотности; - функции Гаусса. Далее проводится расчет температурных полей в штамповом инструменте, движущемся относительной заготовки при горячей штамповке. Распространение температуры в конечном осесимметричном цилиндре не имеющем тепловых источников в безразмерном виде описывается уравнением: . (4) Задача решается конечно-разностным методом - методом дробных шагов. У поверхности инструмента в месте контакта с заготовкой сетка сгущена, так как в этой области возникают наибольшие градиенты температур. Результаты расчета распределения температур в пуансоне из стали 3Х3М3Ф и матрицы из стали 5ХНМ представлены на рис. 5. Анализ результатов исследования показал, что наибольший перепад температур происходит в поверхностных слоях пуансона. Контактная поверхность пуансона имеет температуру выше, чем поверхность матрицы. Температурно напряженное состояние пуансона сложнее, чем матрицы, поэтому объектом для дальнейших исследований выбран пуансон. Решение задачи о распределении температурного поля в полом цилиндрическом конечных размеров пуансоне, погружающемся в разогретую заготов
Технологические основы повышения стойкости полых пуансонов для горячего деформирования осесимметричных поковок 1 чел. помогло.
Технологические основы повышения стойкости полых пуансонов для горячего деформирования осесимметричных поковок - страница 2
Комментариев нет:
Отправить комментарий