Ж- ВЛИЯНИЕ ТРЕНИЯ

Процесс пластического деформирования, особенно для крупных и сложных деталей, зависит от трения между деталью и инструментом. Знание величины коэффициента трения и его изменения от различных факторов имеет большое практическое значение.

¦ Коэффициент трения при высадке и объемной штамповке можно достаточно точно определить на основе тех величин, которые находились при других способах обработки давлением, например, при холодной и горячей прокатке. На величину коэффициента трения в первую очередь влияет состояние поверхности инструмента и исходного материала. При нормальном состоянии поверхности коэффициент трения колеблется в пределах 0,05—0,15 при холодном и в пределах 0,2—0,7 при горячем деформировании. Эти колебания зависят от метода пластического деформирования и от смазки. При полированной поверхности с хорошей смазкой коэффициент трения можно принять [а — 0,05, при гладкой поверхности без смазки [j. = 0,1. При горячем деформировании большой разброс значений обусловливается температурой. Принципиальное влияние температуры на коэффициент трения пока- 10 1120

зано на фиг. 129. Определяется коэффициент трения при температурах CRbinie 700° по следующей формуле:

[А = 1,05 — 0,00051,

где t — температура в °С.

Таким образом, при температурах горячей штамповки коэффициент трения гораздо больше, чем при обычной температуре. Это объясняется тем, что в действительности при этом имеет место трение

не стали по стали, а стали по окалине. Наиболее высокое значение коэффициента трения наблюдается при температуре порядка 700°, когда оно составляет примерно 0,7.

С развитием новых процессов штамповки и конструкций оборудования, с расширением области применения обработки металлов давлением, с повышением качества исходного материала и скоростей обработки все большее значение приобретает вопрос о потребных усилиях, работе деформации и мощности. Определение этих величин необходимо при переходе на изготовление новых изделий, например, изделий с новыми формами и технологическими параметрами высадки, для выбора исходного материала или для решения вопросов о повышении производительности оборудования. При анализе экономичности и выборе температуры деформирования, при переходе на новые методы изготовления решающую роль играют затраты энергии. Эффективная мощность оборудования ограничивается, с одной стороны, наибольшим допускаемым усилием деформирования, а с Другой стороны, перегрузочной способностью электродвигателя. Так как обе величины непосредственно друг с другом неlt; связаны, необходимо знать величину усилия для деформирования и соответствующую этому затрату мощности. Лишь при одновременном учете усилий и эффективной мощности можно наиболее рационально и полпо использовать пресс, не опасаясь его перегрузки.

При разработке технологического процесса следует подобрать такие методы, при которых требуемая форма изделия получалась бы простейшим путем, с наименьшей затратой сил и энергии. При этом принято рассчитывать истинное сопротивление деформации и просто сопротивление Деформации. Первая величина относится к идеальному случаю деформирования без потерь и ограничения деформации в по

перечном направлении. Вторая величина включает все дополнительные сопротивления и потери.

В простейшей форме расчет усилий и работы осуществляется по следующим выражениям:

P=Fkf кГ\

A = Vkfcp In              кГмм.

Здесь обозначены: сечение деформируемой детали в мм2, V — объем высадки в мм3, kfcp — среднее истинное сопротивление деформации применяемого материала, kt — истинное сопротивление деформации в кГ /мм2 и In ~ — истинная деформация,определяемая исходя из размеров материалов и детали.

Эти формулы относятся к идеальному деформированию при малых скоростях и не учитывают влияния внутренних сопротивлений, вызываемых относительным сдвигом отдельных слоев, и внешних, обусловливаемых контактным трением между деталью и инструментом. Более соответствующие фактическим данным результаты могут быть получены, если вместо истинного сопротивления деформации подставить сопротивление деформации, выражаемое через к. п. д. процесса отношением

kf

kw =

Ortn

kf

k„; S= —— KFjMM2.

Ср ^form '

По этим формулам, зная истинное сопротивление деформации и к., п. д. процесса, можно определить силу и работу деформирования. На практике это встречает затруднения, так как истинное сопротивление деформации и к. п. д. большей частью неизвестны, и нет простого метода определения этих величин. Поэтому рационально облегчить все расчеты по определению сил, работы и мощности путем приближенных формул и применением упрощающих специальных таблиц.