Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературных источников (состояние вопроса). Цель и задачи исследования 9
1.1 Силовой режим обратного выдавливания стаканов коническим, пуансоном
1.2. Основные методы аналитического решения задач определения нагрузки при выдавливании і...V 12
1.3. Анализ факторов, влияющих на точность обратного выдавливания стаканов 18
1.4. Общий подход к анализу точности операций ХОШ ' 25
1.5. Цель работы и задачи исследования 27
Глава 2. Теоретический анализ силового режима обратного выдавливания стаканов коническим пунсоном 29
2.1. Очаг пластической деформации при обратном выдавливании стаканов коническим пуансоном ... 29
2.2. Определение нагрузки при обратном выдавливании стаканов) коническим пуансоном методом верхней оценки 32
Выводы 49
Глава 3. Экспериментальное исследование силового режима процесса обратного выдавливания стаканов коническим пуансоном на основе факторных экспериментов 52
Выводы ;.'' 74
Глава 4. Анализ точности обратного выдавливания стаканов коническим пуансоном с применением функций чувствительности. Сравнительный анализ точности выдавливания стаканов коническим и цилиндрическим пуансонами 77
Выводы 98
Глава 5. Экспериментальное исследование точности процесса обратного выдавливания стаканов коническим пуансоном
Выводы ! 117
Глава 6. Исследование влияния погрешности наладки на точность выдавливаемых стаканов 119
6.1. Повышение точности холодной объемной штамповки на гидравлических прессах уменьшением влияния погрешности наладки 120
6.2. Исследование погрешности наладки при обратном выдавливании , стаканов коническим пуансоном на основе выполнения полньф" факторных экспериментов (ПФЭ) ...;.' 133
Выводы І.,'.:' ; 139
Глава 7.Применение результатов работы на действующем производстве..,. | 140
Общие выводы 145
Список литературы 147
- Основные методы аналитического решения задач определения нагрузки при выдавливании
- Определение нагрузки при обратном выдавливании стаканов) коническим пуансоном методом верхней оценки
- Повышение точности холодной объемной штамповки на гидравлических прессах уменьшением влияния погрешности наладки
- Исследование погрешности наладки при обратном выдавливании , стаканов коническим пуансоном на основе выполнения полньф" факторных экспериментов (ПФЭ)
Введение к работе
Одной из главных тенденций современного машиностроения является освоение ресурсосберегающих технологий, позволяющих существенно повысить коэффициент использования материала и значительно уменьшить трудоемкость последующей механической обработки. Наиболее полно указанная тенденция реализуется в технологических процессах холодной объемной штамповки. Развитие современного машиностроения неразрывно связано с интенсивным совершенствованием технологических процессов, в частности обработки металлов давлением, наиболее полным использованием их возможностей с точки зрения производительности, экономичности, качества и эксплуатационных характеристик изделий. Наиболее перспективными способами изготовления осесимметричных деталей являются процессы холодного выдавливания. Среди базовых процессов холодного выдавливания наиболее распространено обратное выдавливание [16].
Холодное выдавливание позволяет изготавливать штампованные поковки, форма, размеры и качество поверхности которых удовлетворяют требованиям, предъявляемым к машиностроительным деталям. Благодаря этому последующая обработка резанием, а также отходы металла сведены к минимуму. Однако для выполнения холодного выдавливания необходимо создавать значительные удельные силы, величина которых в ряде случаев составляет четыре и'более значений напряжения текучести деформируемого материала (2000...2500МПа) [34]. Обратное выдавливание широко применяется для изготовления из цветных металлов и их сплавов ряда полых и трубчатых тонкостенных деталей круглого, квадратного, прямоугольного и других поперечных сечений с большим отношением высоты к диаметру. В настоящее время обратным выдавливанием изготавливают детали из алюминия, меди, латуни, цинка и малоуглеродистой стали.
При холодном выдавливании в результате упрочнения предел текучести материала увеличивается в 1,6...2,6 раза и более. Поэтому для выдавливания можно применять менее прочные материалы и получать изделия, не уступающие по эксплуатационным свойствам изделиям из более прочного материала [18].
Процессы выдавливания обладают рядом преимуществ по сравнению с другими технологическими процессами обработки металлов давлением, поэтому их роль и удельный вес в массовом и крупносерийном производствах непрерывно возрастает.
Технологические процессы холодной объемной штамповки (ХОШ) в том числе обратное выдавливание позволяют изготавливать поковки, точность размеров которых близка к точности деталей после их механической обработки. Точность отдельных конструктивных элементов поковок зависит от их расположения относительно поверхности разъема штампа. В частности, точность диаметральных размеров соответствует 8...9 квалитету, а высотных, оформляемых взаимным расположением подвижной и неподвижной частями штампа, на 3...5 квалитетов грубее. Экономически целесообразно, как показывает практика, в этом случае не применять механическую обработку с целью повышения точности, а обеспечить требуемую точность высотных размеров (9...10 квалитеты) в процессе штамповки поковок, без дополнительных затрат [4].
Большинство операций ХОШ в настоящее время выполняется на кривошипных прессах, это связано с тем что, до 80% парка всех прессов составляют кривошипные. Однако это не свидетельствует об их преимуществе перед гидравлическими прессами, а лишь отражает баланс прессов с различным типом привода, сложившийся в кузнечно-штамповочном производстве. Гидравлические прессы по сравнению с кривошипными имеют недостатки — меньшую производительность, а в некоторых случаях - более низкую точность штампуемых изделий. Но наряду с недостатками, они обладают преимуществами - большим рабочим ходом, постоянством силы на всей длине рабочего хода и отсутствием возможных перегрузок деталей пресса и штампа. Для некоторых операций ХОШ (например, выдавливания), где требуется большой рабочий ход применение гидравлических прессов более предпочтительно. При закрытой штамповке, когда возможна перегрузка деталей кривошипного пресса и штампа, применение гидравлических прессов также более предпочтительно. На предприятиях гидравлические прессы в основном используются как универсальное оборудование в условиях единичного, мелкосерийного производства и поэтому не полностью загружены. Наибольший вклад в исследование и разработку теории и технологии обратного выдавливания внесли коллективы кафедр МГТУ им.Н.Э.Баумана, МГТУ СТАНКИН, МГТУ МАМИ и других научных школ. Следует отметить большой вклад в теоретические и экспериментальные исследования процессов выдавливания таких ученых, как М.В Сторожев, Е.А. Попов, А.Г. Овчинников, В.А. Головин, В.А. Евстратов, Е.Н. Ланской, А.Э. Артес, A.M. Дмитриев, А.Л. Воронцов и др., которыми предложен ряд функциональных зависимостей по определению энергосиловых параметров этого процесса, выявлены основные закономерности формоизменения деформируемых заготовок.
Одной из задач обеспечения качества изделий является повышение точности геометрических размеров и формы деталей. Точность повышает технологичность деталей при выполнении операций сборки, обеспечивает возможность автоматизации технологического процесса и увеличение срока службы изделия. Особое значение точность имеет при ремонте изделий — многократной сборке-разборке для увеличения стойкости деталей и снижения и себестоимости. Совершенствование конструкции приборов, машин и аппаратуры с целью повышения надежности и точности работы обусловливает применение в их узлах деталей с ужесточенными допусками на размеры и отклонения формы. Совпадение заданных и технологически возможных допусков на размеры деталей, изготавливаемых обратным выдавливанием, повышает эксплуатационные характеристики деталей, их качество и надежность в работе.. На технологический процесс обратного выдавливания и формирование точности размеров поковок влияет целый ряд факторов: колебания механических свойств их материала; изменение условий контактного трения; жесткость системы кривошипный пресс-штамп, геометрические параметры выдавливаемых стаканов и др.
В машиностроении и смежных отраслях широкое применение находят изделия типа стаканов как с цилиндрической так и с конической полстями. Это различного рода корпуса, наконечники, клеммы и т.д. В большинстве случаев их изготавливают холодной штамповкой выдавливанием цилиндрическим пуансоном с последующей обработкой резанием. Такая схема выдавливания наиболее полно изучена и наряду с многолетним производственным опытом является теоретической основой для проектирования соответствующих технологических процессов и штампов для их реализации.
Поковки с конической полостью изготавливают обратным выдавливанием пуансоном в форме усеченного конуса, которое позволяет получить поковки, по форме и размерам близкие к деталям, требующие лишь незначительной последующей механической обработки. Часть классификации деталей с конической полостью представлена на рис. 1.1. Вместе с тем, как показывает анализ производства и литературных источников процесс обратного выдавливания стаканов коническим пуансоном с плоским торцем практически не исследован и в специальной литературе не нашел отражения производственный опыт. Известно лишь несколько работ по исследованию основных технологических параметров данного технологического процесса.
При некоторой общности процессов выдавливания цилиндрическим и коническим пуансоном между ними существуют принципиальные отличия. В частности, отличительной особенностью выдавливания коническим пуансоном является пластическое деформирование заготовки в постоянно уменьшающемся зазоре между пуансоном и матрицей. Это сказывается не только на величине удельных и полных сил деформирования, но и на характере их изменения. Последнее обстоятельство оказывает существенное влияние на достижимую точность высотных размеров выдавливаемых стаканов. В настоящее время отсутствуют теоретические и экспериментальные исследования, в том числе и обобщение производственного опыта, которые гладкие Поковки осесиммотричныЕ с коничЕскои полостью с фланцем д средней части с отростком с перемычкой с фланцем д дерхней части
Ш^ с фланцем д нижней части
Рис. 1.1. Классификация поковок, изготавливаемых холодной объемной штамповкой [49] послужили бы научной базой при проектировании технологических операций изготовления деталей и заготовок холодной штамповкой обратным выдавливанием коническим пуансоном.
Исходя из вышеизложенного, на защиту выносятся следующие результаты работы:
1. Результаты анализа и экспериментальных исследований силы обратного выдавливания стаканов коническим пуансоном на основе метода верхней оценки. . 2. Результаты сравнительного анализа силового режима обратного выдавливания стаканов коническим и цилиндрическим пуансонами.
3 Результаты анализа точности операции обратного выдавливания стаканов с применением основных положений теории параметрической чувствительности.
4. Результаты анализа основных факторов, влияющих на точность операции обратного выдавливания стаканов коническим пуансоном.
5. Результаты аналитических и экспериментальных исследований влияния погрешности наладки гидравлического пресса, погрешности исходной заготовки и погрешностей технологического процесса на точность высотных размеров выдавливаемых стаканов.
6. Результаты теоретических и экспериментальных исследований по повышению точности поковок, изготавливаемых обратным выдавливанием на гидравлических прессах, за счет уменьшения погрешности наладки.
Основные методы аналитического решения задач определения нагрузки при выдавливании
В теории обработки металлов давлением желательно иметь несколько решений для технологических задач чтобы выбрать из них наиболее точное, которое позволяло бы определять исследуемые параметры с точностью близкой к их действительной оценке.
При разработке технологических процессов обработки металлов давлением приходится сталкиваться с необходимостью определения расчетным путем сил, работы и мощности деформации. Это необходимо для выбора типа и мощности кузнечно-штамповочного оборудования и для определения возможности выполнения операции.
Кроме того, для расчета прочности и износостойкости технологической оснастки ( штампов, контейнеров, матриц и т.п.) нужно знать контактные нормальные и касательные напряжения. Необходимо определять допустимые степени деформации за одну операцию или переход и суммарную деформацию, накопленную за весь цикл обработки с тем, чтобы не произошло разрушение поковки, а также уметь оптимизировать процесс с целью получения заданной формы поковки при наименьшей силе и расходе работы на деформирование.
В настоящее время прикладная теория пластических деформаций располагает рядом методов для определения основных технологических параметров процесса обработки металлов давлением. К числу наиболее распространенных в настоящее время относятся следующие методы: построения полей линий скольжения в деформируемом металле; конечного элемента; вариационный (энергетический); верхней оценки; совместного решения приближенных уравнений равновесия и пластичности.
В основе этих методов лежит представление, что для реального металла справедливы основные уравнения механики твердого тела, рассматривающие последний как непрерывную, однородную и изотропную среду. Это допущение является достаточно правомерным, поскольку предварительно всесторонне деформированный и гомогенизированный соответствующей термообработкой металл обладает свойствами макронепрерывности, квазиоднородности и квазиизотропности [48].
В качестве математической модели деформируемого материала принимается идеально жесткая пластическая среда. Обычно полагают, что процесс деформации происходит в изотермических условиях, причем температуру инструмента считают равной температуре деформируемого тела. Это условие удовлетворительно выполняется при процессах холодной деформации.
Расчеты технологических процессов обработки металлов давлением преследуют следующие цели: - определение деформирующих сил и работы деформации, что необходимо для правильного выбора технологического оборудования; - определение удельных сил, допускаемых прочностью и экономически t целесообразной стойкостью оснастки; - определение свойств готовой детали (отсутствие разрушения, прочностные свойства, волокнистое строение и т.д.). к
Для того чтобы выполнить эти расчеты следует определить как поле напряжений, так и поле деформаций в деформируемой заготовке во время выполнения технологической операции.
Методы решения технологических задач делятся (по Смирнову-Аляеву) на прямые и обратные [43]. Прямые методы решения заключаются в прямом интегрировании системы дифференциальных уравнений с привлечением упрощающих допущений. Обратные методы заключаются в предварительном задании поля перемещений (или скоростей) в деформируемой заготовке. По заданному полю, с использованием физических уравнений и ряда экспериментальных принципов теории пластичности, определяют поле напряжений. Чем ближе заданное поле перемещений к истинному, тем точнее будет найдено поле напряжений. В свою очередь среди прямых методов следует выделить следующие: метод совместного интегрирования уравнений равновесия и условия пластичности, инженерный метод, метод линий скольжения.
К обратным методам (их также называют энергетическими, поскольку используют энергетические теоремы теории пластичности) относятся: метод верхней оценки в различных модификациях, вариационный метод и др.
Основное достоинство энергетических методов - возможность получения решения минуя интегрирование дифференциальных уравнений равновесия. Это очень важно, поскольку без применения упрощающих допущений технологические задачи обработки давлением приводят к необходимости решения нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных. Общий подход в энергетических методах - использование кинематически возможного поля скоростей или перемещений материальных .частиц для определения деформированного и напряженного состояний. Под кинематически возможным полем понимают такое поле- скоростей (перемещений), которое удовлетворяет граничным условиям и условию неразрывности.
Некоторым особняком стоят численные методы, в частности метод конечных элементов, поскольку существуют модификации этих методов как в прямой, так и обратной постановке.
Инженерный метод в литературе носит несколько названий: метод течения тонкого слоя по жестким поверхностям, метод осредненных напряжений и «инженерный метод». Инженерный метод основан на решении приближенных дифференциальных уравнений равновесия совместно с приближенным условием пластичности без привлечения физических соотношений. Основной целью в данном методе является определении напряжений на контактных поверхностях, что необходимо для определения деформирующих сил и работы деформации.
Определение нагрузки при обратном выдавливании стаканов) коническим пуансоном методом верхней оценки
Определять удельные силы выдавливания целесообразно методом верхней оценки. По А.Д. Томленову метод верхней оценки - приближенный энергетический метод [46]. Как и в других энергетических методах в методе верхней оценки используют кинематически возможное поле скоростей. Это поле задается чаще всего на основании экспериментальных исследований деформированного состояния заготовки, умозрительного анализа течения металла, а также интуитивных соображений. Чем точнее кинематически возможное поле скоростей соответствует истинному, тем точнее получатся результаты решения..
Задачу определения удельных сил деформирования методом верхней оценки можно решать графически, аналитически и численно. Верхние оценки обычно дают результаты, превышающие действительные (т. е. отвечающие граничным условиям в скоростях и напряжениях) не более чем на 10...15 %, а расчетные зависимости отличаются простотой и компактностью [48]. ;
Метод верхней оценки разработали В. Джонсон и X. Кудо. Сущность его заключается в том, что объем очага деформации представляется в виде жестких (недеформируемых) блоков (треугольных по В. Джонсону), скользящих один относительно другого. Тем самым действительное поле линий скольжения заменяют полем, состоящим из системы прямолинейных отрезков, образующих треугольники. Вдоль границ блоков - сторон треугольников - компоненты скоростей перемещений претерпевают разрывы. Внутри каждого блока поле скоростей однородно, т.е. вектор скорости для всех точек данного блока один и тот же. На этом основании строят поле скоростей, которое при правильном построении всегда является кинематически возможным. Число и размеры треугольных блоков первоначально выбирают произвольно. Возможное поле скоростей и годограф для обратного выдавливания стаканов коническим пуансоном представлены на рис.2.4 а) и б) соответственно, и рис.2.4 в) - очаг пластической деформации в виде единичных деформируемых областей. В кинематической модели процесса были приняты допущения об отсутствии деформации в пределах треугольного блока и поворотов одного блока относительно другого. При этом разрыв нормальной составляющей скорости допустим в вершинах граней блоков; система блоков обеспечивает малое перемещение инструмента, если вершины блоков рассматривать как выполненные с малыми радиусами закругления.
Построение полей линий скольжения и скоростей является наиболее обоснованным методом решения задач плоской деформации. Такие решения служат нередко эталоном, с которым сравнивают результаты, полученные другими приближенными методами анализа, для оценки погрешности, связанной с принимаемыми упрощающими допущениями. Для большинства процессов обработки металлов давлением, которые являются задачами трехмерной деформации актуальным вопросом является поиск приближенного способа, который позволил бы решать с достаточной для практических целей точностью разнообразные трехмерные задачи, используя метод линий скольжения. Известна работа [51], в которой даны типовые поля линий скольжения при плоской деформации для различных процессов обработки металлов давлением и для обратного выдавливания в частности. Предложено, переходя к рассмотрению задач деформации осесимметричного тела принять в целях упрощения, что результаты анализа плоской деформации остаются приближенно справедливыми, если в предложенных в работе зависимостях заменить значения степени деформации Яп для плоской схемы нагружения соответствующими значениями степени деформации Яос для осесимметричной схемы нагружения, которые указаны в таблице рассматриваемой статьи и вытекают из соответствующих значений отношения площади (F) сечения к свободной поверхности деформируемого тела (/). В частности предложено в рассматриваемых в статье формулах для обратного выдавливания заменить Яп =%п_ \ на Яос =R /„2 _ 2ч5 где R - внешний радиус выдавливаемого стакана, г - радиус пуансона. В работе приведены результаты экспериментальных исследований процесса обратного выдавливания в условиях плоской и осесимметричной деформации, которые удовлетворительно согласуются с результатами аналитических решений. Расчеты показывают, что эпюры нормальных напряжений построенных с использованием линий скольжения при плоской и осесимметричной деформации существенно не отличаются друг от друга.
Расчет нагрузок по верхней оценке основан на схематизации реального процесса деформирования, который представляется кинематически возможной моделью. Указанная Модель характеризуется тем, что деформируемый металл полагают идеально пластичным, т.е. считают, что он имеет постоянную величину напряжения текучести, соответствующую средней расчетной характеристике деформации:
Повышение точности холодной объемной штамповки на гидравлических прессах уменьшением влияния погрешности наладки
Настоящий раздел посвящен исследованию влияния погрешности наладки на высотные размеры поковок при обратном выдавливании стаканов цилиндрическим пуансоном.
С позиций системного подхода, очевидно, что оценка точности высотных размеров поковок, в частности, толщина дна стаканов, изготавливаемых обратным выдавливанием должна определяться в результате совместного анализа выполняемой технологической операции и выбранного для этой цели гидравлического пресса.
Так как технологической системе (ТС) на базе гидравлического пресса с индивидуальным приводом присущ силовой тип связи, то в конечный момент выдавливания стакана выходной параметр ТС - толщина его дна (t), устанавливается в результате равенства силы сопротивления поковки деформированию (Р) силе пресса (Рр) при установленном пределе давления. Так для выдавливания цилиндрическим пуансоном имеем: Pr=P(t,d,s,as,;u) (6.1) где t,d и s - соответственно толщина дна, диаметр полости и толщина стенки стакана; JS- напряжение текучести упрочняемого материала с учетом интенсивности деформации; ц - коэффициент контактного трения. В реальных условиях указанные входные параметры, все или частично все имеют варьируемость (погрешности) в весьма малом диапазоне. Уравнение (6.1) связывает входные (d,S,G ,jJ,,Pip) и выходной параметр ТС - толщину дна стакана t, а связь между их вариациями может быть установлена в результате линеаризации (6.1), либо разложением в ряд Тейлора, либо аналитическим дифференцированием.
Полагаем, как и ранее, что функция (6.1) аналитическая, непрерывно дифференцируемая, а погрешности входных параметров взаимно независимы и достаточно малы. После дифференцирования (6.1) и замены дифференциалов конечными приращениями получим уравнение чувствительности выходного параметра ТС к погрешностям входных параметров: ґдр дрЛ v y ,\ АРГ At = А\х Ао (6.2) о дР {dt \ дР\ dt /о /о v dt д где АРГ - погрешность регулирования деформирующей силы гидравлического пресса, возникающая при его наладке; До-5и А// - случайные погрешности, обусловленные соответственно рассеянием механических характеристик материала и изменением условий контактного трения. Заметим, что частные производные в (6.2) берутся для номинальных величин входных параметров. Из анализа (6.2) видно, что погрешности толщины дна стакана, обусловленные как влиянием случайных погрешностей (до-5и Д//) так и систематической постоянной погрешности регулирования силы гидравлического пресса (АРг) - погрешности наладки - уменьшаются с увеличением жесткости поковки в процессе ее выдавливания - \-гг . В ґдР} (дРЛ ґдР ґдР" и абсолютные функции уравнении (6.2): (дР dt dt v /о чувствительности (ФЧ) выходного параметра к погрешностям входных параметров: АРГ, До-5и д Для примера рассмотрим наиболее часто встречающийся случай, когда толщина дна стаканов с цилиндрической полостыо соизмерима с толщиной их стенки (t&S). Таким образом, выдавливание завершается на заключительной 122 нестационарной стадии, когда толщина дна стакана меньше высоты очага деформации под пуансоном. На этой стадии сила сопротивления поковки выдавливанию возрастает с уменьшением толщины дна, что приводит к (дР) постоянному росту численной величины жесткости поковки - I — . Для анализа влияния погрешности регулирования силы гидравлического пресса на точность толщины дна стаканов, выдавливаемых цилиндрическим пуансоном примем, что сила сопротивления поковки выдавливанию определяется следующей функцией [37]: ., nd ._ d jut t . /r оч P = o- (2 + //— +—+—) (6.3) 3/ 25 45 Тогда ФЧ выходного параметра ТС к погрешности регулирования АРГ получит вид: (6.4) дРЛ _ п _ _d___V__J_, dt J0 4 3t2 25 45 1 1
Параметром ТС," подлежащим регулированию является сила на ползуне гидравлического пресса (Р0) необходимая для выдавливания стакана с номинальной толщиной его дна (t0). Установление такой силы при наладке неизбежно сопровождается ее отклонением, как в большую сторону (в плюс), так и в меньшую - (в минус). Вследствие этого, в процессе наладки на ползуне гидравлического пресса может быть установлена как максимально допустимая (Ртах), так и минимально допустимая (Pmin) сила с учетом допустимых предельных отклонений толщины дна.
На основании формул (6.3) и (6.4) можно определить связь параметров силового режима выдавливания стакана из сплава АД1(сг =150МПа) с толщиной его дна (D=25MM; d=21,5мм; S= 1,75мм и // = 0,3).
Исследование погрешности наладки при обратном выдавливании , стаканов коническим пуансоном на основе выполнения полньф" факторных экспериментов (ПФЭ)
Исследование влияния погрешности наладки при обратном выдавливании стаканов коническим пуансоном выполняли в два этапа. На первом определяли зависимость погрешности толщины дна стаканов от і величины погрешности наладки при различной величине геометрических параметров стаканов: угол а0 и минимальной толщине стенки S. При реализации ПФЭ23 все исследуемые факторы устанавливали на двух уровнях: а=20 и 10; «$=3,5мм и 1,75мм; ЛР=30кН и 15кН. В последнем случае указанные отклонения силы (АР-погрешность наладки) были положительными, то есть "в плюс". План эксперимента ПФЭ2 представлен в табл.12. Таблица 12. Матрица планирования ПФЭ23 и его результаты № а0 S, мм ДР,кН At, мм At,мм sf 1-ый опыт 2-ой опыт 3-ий опыт 1 + + + 0,53 0,51 0,52 0,52 0,0001 2 . - + + 0,38 0,4 0,42 0,4 0,0004 3 + - + 0,30 0,30 0,30 0,30 0 4 - - + 0,28 0,28 0,28 0,28 0 5 + + - 0,31 0,33 0,32 0,32 0,0001 6 - + - 0,33 0,27 0,30 0,30 0,0009 7 + - - 0,19 0,21 0,17 0,19 0,0004 8 - - - 0,18 0,18 0,18 0,18 - Ysf = 0,00 Результаты ПФЭ2 представлены в виде графиков на рис.6.5.
В результате получено следующее адекватное уравнение регрессионного анализа с нормализованным масштабом уровней факторов: At = 0,31 + 0,02-a + 0,07-S + 0,06-AP + 0,015-5- АР (6.8) Из анализа уравнения (6.8) следует, что на величину отклика (At -погрешность толщины дна) значительное влияние оказывают геометрические параметры стакана, определяющие жесткость поковки - толщина стенки S и угол сс. Видно, что увеличение жесткости поковки, в первую очередь за счет уменьшения зазора S, способствует уменьшению влияния на отклик (At) погрешности наладки (АР). Относительно большая величина коэффициента регрессии при эффекте взаимодействия факторов S и АР говорит о том, что влияние погрешности наладки возрастает с увеличением толщины стенки, а значит с уменьшением жесткости поковки.
Дисперсионный анализ результатов эксперимента показал, что 51,5% дисперсии отклика (At) вызвано влиянием фактора S, 4,5% - изменением угла а и 39% - погрешностью (АР). Результаты регрессионного и дисперсионного анализов представлены в виде столбчатых диаграмм на рис.6.6.
На втором этапе выполнен ПФЭ2 , цель которого - определение влияния характера отклонений рабочей силы на ползуне гидравлического пресса, которые обусловлены погрешностью наладки. Этот фактор - (±АР) устанавливали на уровнях: (+30кН) и (-ЗОкН), а уровни факторов аи S задавали как в первом эксперименте. План эксперимента представлен в табл.13.
В результате обработки ПФЭ2 получено следующее адекватное уравнение регрессионного анализа: At = 0,46 + 0,04 а + 0,14 S - 0,09 (±АР) - 0,06 S (±АР) (6.9) Из анализа уравнения (6.9) видно, что величина погрешности (At), вызванная погрешностью наладки, зависит в первую очередь от толщины стенки стакана S. С увеличением толщины стенки S (уменьшением жесткости поковки) влияние погрешности наладки (± АР) на отклик возрастает. Влияние фактора S на отклик более чем в 1,5 раза сильнее влияния характера отклонения
Анализ результатов ПФЭ23 при обратном выдавливании стаканов коническим пуансоном на гидравлическом прессе: а) регрессионный анализ; б) дисперсионный анализ. погрешности + АР. Знаки перед двумя последними коэффициентами регрессии в (6.9) свидетельствуют о том, что при положительном отклонении погрешности АР отклик At уменьшается, а при отрицательном - возрастает. Указанное влияние возрастает с увеличением толщины стенки S.
В результате дисперсионного анализа результатов ПФЭ23 установлено, что 60,5 % вариации отклика (At) обусловлено фактором жесткости поковки (S); 23,5%) - фактором знака (характера) погрешности +АР, 10,5% - эффектом взаимодействия этих факторов и только 4,6% - фактором а". Результаты регрессионного и дисперсионного анализов представлены в виде столбчатых диаграмм на рис.6.7.
Экспериментальные графики на рис.6.5 отражают влияние на погрешность толщины дна величины и характера отклонения силы гидравлического пресса АР, которая возникает при его наладке. Видно, что влияние погрешности
