Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературных источников, постановка цели и задач исследования 10
1.1 Выбор типа пресса для холодной объемной штамповки 10
12 Анализ факторов, влияющих на точность поковок при ХОШ 15
1.2.1 Факторы, влияющие на точность осадки-калибровки: 21
1.2.2 Факторы, влияющие на точность поковок, штампуемых в закрытом штампе 25
1.2.3 Факторы, влияющие на точность обратного выдавливания 29
1.3 Методы анализа точности при выполнении операций ХОШ 35
1.3.1 Расчетно-аналитический метод анализа точности 36
1.3.2 Опытно-статистические методы анализа точности 41
1.4 Выводы. Цель работы и задачи исследования. 44
ГЛАВА 2. Расчетно-аналитический метод анализа точности операций ХОШ, выполняемых на кривошипных и гидравлических прессах. 49
2.1 Анализ точности технологических операций ХОШ на основе применения теории параметрической чувствительности 50
2.2 Анализ точности операций ХОШ при условии постоянства всего объема поковки между деформирующими поверхностями штампа ... 55
2.2.1 Определение коэффициентов (функций) чувствительности для операции осадки цилиндрической поковки 64
2.2.2 Определение коэффициентов (функций) чувствительности для операции штамповки в закрытом штампе 79
2.3 Анализ точности операций ХОШ с вытеснением части объема материала поковки из полости штампа 88
2.3.1 Определение коэффициентов (функций) чувствительности для операции обратного выдавливания 92
2.4 Выводы по Главе 2 , 102
ГЛАВА 3. Экспериментальные исследования точности операций ХОШ, выполняемых на гидравлических прессах 104
3.1 Экспериментальные исследования; точности: операции осадки; на гидравлическом прессе 107
3.1.1 Влияние контактного трения на процесс деформирования при осадке цилиндрических поковок на гидравлических прессах ... 128
3.2 Экспериментальные исследования точности операции штамповки в закрытом штампе на гидравлическом прессе 133
3.2 Экспериментальные исследования точности операции обратного выдавливания на гидравлическом прессе 136
3.3 Выводы по Главе 3 144
ГЛАВА 4. Влияние погрешности наладки гидравлических прессов на точность поковок, получаемых холодной объемной штамповкой 146
4.1 Влияние погрешности наладки гидравлических прессов на точность высотных размеров поковок при выполнении операции осадки, .. 149
4.2 Влияние погрешности наладки гидравлических прессов на точность, высотных размеров поковок при штамповке в закрытом штампе ... 156
4.3 Влияние погрешности наладки гидравлических прессов на точность высотных размеров поковок при обратном выдавливании. 158
4.4 Выводы поГлаве4 160
ГЛАВА 5. Сравнительный анализ гидравлических, и кривошипных прессов по критерию точности высотных размеров поковок .. 162
5.1 Сравнительный анализ точности цилиндрических поковок при осадке на кривошипном и гидравлическом прессах. 164
5.2 Сравнительный анализ точности поковок при штамповке в закрытом штампе на кривошипном и гидравлическом прессах. 174
5.3 Сравнительный анализ точности поковок при обратном выдавливании на кривошипном и гидравлическом прессах 180
5.4 Выводы по Главе 5 189
Общие выводы 191
Список литературы
- Анализ факторов, влияющих на точность поковок при ХОШ
- Анализ точности операций ХОШ при условии постоянства всего объема поковки между деформирующими поверхностями штампа
- Влияние контактного трения на процесс деформирования при осадке цилиндрических поковок на гидравлических прессах
- Влияние погрешности наладки гидравлических прессов на точность, высотных размеров поковок при штамповке в закрытом штампе
Введение к работе
Технико-экономический анализ различных способов металлообработки показывает, что в машиностроении, главным образом в механо-обрабатывающих цехах, преобладающий и самый дорогой способ формообразования деталей — обработка на металлорежущих станках снятием с заготовки и превращением в стружку большого количества металла.,
Сокращение объема лезвийной обработки, относящейся к наиболее ресурсоемким способам достижения высокой точности деталей, можно обеспечить применением заготовок повышенной точности. Степень точности заготовки или степень приближения: ее массы к массе готовой детали оценивается величиной коэффициента весовой точности (КВТ). Производственные данные показывают, что изготовление деталей средних и особенно малых размерно-весовых групп характеризуется наиболее низким КВТ (30...50%) . Так, если масса деталей становится менее 1...2 килограмм, тогда количество отходов в стружку и объем механической обработки резко возрастают [47, 60]. Все вышесказанное свидетельствует о необходимости освоения так называемых малоотходных технологий получения заготовок, к которым относятся технологии, обеспечивающие достижение коэффициента использования материала (КИМ) более 85% [6]. Малоотходность и ресурсосбережение в наибольшей степени реализуется за счет применения технологических процессов холодной объемной штамповки (ХОШ).
Холодная объемная штамповка (ХОШ) — один из наиболее прогрессивных технологических методов производства; она имеет ряд преимуществ перед другими видами обработки металлов, как в техническом, так и в экономическом отношениях [48].
В техническом отношении ХОШ позволяет:
1) получать заготовки с высокими физико-механическими свойствами, благодаря холодному течению металла в штампе, при небольшом расходе материала;
2) получать взаимозаменяемые детали с достаточно высокой точностью размеров и малой шероховатостью (11а=5...10мкм [55]), преимущественно без последующей механической обработки.
В экономическом отношении ХОШ обладает следующими преимуществами:
экономным использованием материала и сравнительно небольшими: отходами;
весьма высокой производительностью оборудования, с применением механизации и автоматизации производственных процессов;
низкой стоимостью изготавливаемых изделий.
Основным ограничением применения ХОШ является величина удельных деформирующих сил (2000...2500 МПа), допускаемых прочностью и стойкостью рабочих деталей штампов. Все это ограничивает номенклатуру материалов штампуемых поковок и в первую очередь такими сплавами, прочность которых не превышает 600...650 МПа. Область применения ХОШ может быть значительно расширена за счет применения цветных металлов и сплавов, которые обладают высокой пластичностью и относительно низким сопротивлением деформированию. В то же время их высокая стоимость обеспечивает получение значительного экономического эффекта даже в условиях мелкосерийного производства с объемом партий свыше 1000 штук поковок [30].
Рыночные преобразования экономики производства, происходящие в настоящее время нашей стране, привели к созданию, в том числе ив машиностроении, малых предприятий. Конкурентоспособность этих предприятий определяется, эффективным применением технологий.
Как показывает анализ деятельности таких предприятий,. они более высокими темпами по сравнению с крупными предприятиями осваивают технологические процессы ХОШ с применением универсальных кривошипных и гидравлических прессов.
7 Ведущими предприятиями (ГАЗ, ВАЗ, ЗИЛ, КАМАЗ и др.) накоплен
значительный опыт в успешном освоении различных операций ХОШ,
который обобщен, систематизирован и отражен в специальной справочной
литературе и различного рода руководящих и нормативных материалах [57,
18, 21]. Кроме того, усилиями научных коллективов Станкина, МГТУ им.
Н.Э. Баумана, научных организаций НИИТавтопрома, НИИтракторсельмаш,
работами В.А. Головина, А.З. Журавлева, Л.И. Живова, В.А. Евстратова, А.Г.
Овчинникова, Е.А. Попова и других отечественных и зарубежных ученых
создана обширная научная и теоретическая база для успешной разработки
различных операций ХОШ.
Вместе с тем дальнейшее развитие и освоение различных операций ХОШ связано с решением ряда научных и теоретических проблем, к которым относятся надежное прогнозирование и управление точностью операций ХОШ. При решении этих проблем необходимо рассматривать систему пресс-штамп-поковка с учетом жесткости всех ее элементов. Одним из элементов, жесткость которого оказывает значительное влияние на точность штамповки, является поковка.
Большинство операций ХОШ в настоящее время выполняется на кривошипных прессах, однако это не говорит об их преимуществе перед гидравлическими прессами, а лишь отражает их баланс в парке кузнечно-прессовых машин (до 80% парка всех прессов составляют кривошипные). Гидравлические прессы по сравнению с кривошипными имеют ряд недостатков - такие как, меньшая производительность и, как утверждается, низкая точность штампуемых поковок. Но наряду с недостатками, они: обладают преимуществами - это большой рабочий ход, постоянство передаваемой силы на всей длине рабочего хода и отсутствие перегрузок деталей пресса и штампа. Для некоторых операций ХОШ (например, выдавливание), где требуется большой рабочий ход применение гидравлических прессов более предпочтительно. При закрытой штамповке, когда возможна перегрузка деталей пресса и штампа, применение
8 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. Однако они могут использоваться и как специальное оборудование в составе автоматизированных линий.
Большинство работ теоретического и статистического характера, в которых рассматриваются проблемы точности поковок, относятся к кривошипным прессам. В этих работах определены факторы, влияющие на точность высотных размеров поковок. Известно, что отклонения от номинальных значений высотных размеров поковок вызвано наличием случайных и систематических (постоянных и закономерно изменяющихся) погрешностей. К первым относятся погрешности формы и размеров исходных заготовок, колебания механических свойств их материала, а также непостоянство условий трения в полости штампа. Ко вторым - изменение размеров рабочих деталей штампа вследствие износа, изменение температуры обработки, погрешности наладки и т.д. Кроме того, погрешность высоты поковок зависит от жесткости системы пресс-штамп и жесткости поковки — важнейшей характеристики силового режима ее деформирования. Кроме выше рассмотренных погрешностей на точность высоты поковок оказывает влияние погрешность наладки кривошипного пресса, что вызывает необходимость исследования влияния этой погрешности. Влияние погрешностей наладки, как показывает анализ, также зависит от особенностей силового режима деформирования и жесткости системы пресс-штамп [30].
Проблемы точности штамповки на гидравлических прессах изучены недостаточно. Поэтому есть необходимость определить наиболее значимые факторы, влияющие на точность поковок, штампуемых на гидравлических прессах; выявить влияние жесткости поковок на их точность при штамповке на гидравлических прессах; определить факторы, позволяющие управлять
9 точностью поковок при выполнении операций ХОШ на гидравлических прессах.
При исследовании точности операций ХОШ целесообразно применять системный подход, согласно которому технологическая система (ТС) пресс-штамп-поковка рассматривается как интегральное целое, объединенное единством функционирования и цели. Наиболее полно системному подходу соответствует теория параметрической чувствительности, применяя которую, можно определить функции чувствительности выходной характеристики ТС (точности высотных размеров штампуемых поковок) к погрешностям технологического процесса. Функции чувствительности, отражая связь между погрешностями высоты поковок и погрешностями технологического процесса, позволяют выполнить как расчет точности поковок, так и на основе анализа факторов, влияющих на точность, определить возможные способы ее повышения.
С учетом изложенного, на защиту выносятся следующие результаты работы::
Методика анализа и расчета погрешностей высотных размеров поковок, получаемых холодной объемной штамповкой на кривошипных и гидравлических прессах, на основе общих положений теории параметрической чувствительности.
Теоретический анализ точности операций осадки-калибровки, закрытой штамповки и обратного выдавливания, выполняемых на кривошипных и гидравлических прессах, с применением функций чувствительности.
Анализ факторов, влияющих на точность высотных размеров поковок при выполнении операций ХОШ на гидравлическом прессе, на основе регрессионного и дисперсионного анализа результатов многофакторных экспериментов.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния погрешности наладки гидравлических прессов на точность высотных размеров поковок.
10 5. Сравнительный анализ точности операций ХОШ, выполняемых на
гидравлических и кривошипных прессах на основе положений теории
параметрической чувствительности и экспериментальных исследований.
Анализ факторов, влияющих на точность поковок при ХОШ
Основными направлениями повышения качества поковок является получение точных (прецизионных) поковок, требующих минимальной: обработки резанием, или вообще исключающих ее; достижение более высокого уровня механических свойств поковок для улучшения весовой эффективности и эксплутационной надежности деталей; снижение ресурсоемкое (энерго-, металло- и трудоемкости) производства поковок.
Техническая реализация этих направлений повышения качества обуславливает необходимость ужесточения требований к исходным материалам, формоизменяющему инструменту и оборудованию, комплексной автоматизации производственного процесса.
Конструкция и материал детали должны быть технологически рациональны, т.е. ориентированы на наиболее эффективные методы формообразования и упрочнения.
При конструировании деталей целесообразно ориентироваться на такие процессы, которые позволяют получить легкие и точные поковки. В идеале повышение точности поковок должно способствовать устранению трудоемкой механической обработки и полному использованию преимуществ объемной штамповки, связанных с упрочнением материала.
Рациональная точность поковок должна обеспечивать наименьшую себестоимость, изготовления детали, т.е. затраты на материал, формоизменение поковки и последующую обработку должны быть, минимальны. Уровень рациональной точности поковок (допуски на размеры) может быть установлен с помощью зависимостей себестоимости поковок и деталей, полученных механической обработкой из них от точности поковок [18].
Задача получения прецизионных поковок, максимально приближенных по конфигурации и размерам к конфигурации и размерам деталей, вызывает необходимость усовершенствования технологических процессов, повышения качества исходного сырья и точности заготовок. Металл в состоянии поставки не должен иметь поверхностных дефектов типа глубоких рисок, волосовин, закатов и обезуглероженного слоя. В большей степени этим требованиям отвечает прокат с обточенной поверхностью.
Точность размеров после объемной штамповки зависит от большого числа факторов, основными среди которых являются: точность изготовления инструмента, упругие и упругопластические деформации инструмента в момент окончания формоизменения, износ формообразующих поверхностей штампа, упругопластические деформации поковки, а также упругие деформации поковки после извлечения ее из штампа [18,48]. Точность изготовления инструмента зависит от уровня инструментального производства и должна быть на 1...2 квалитета выше требуемой точности штамповки. Упругие деформации инструмента при известных режимах его нагружения могут быть определены расчетным путем, а следовательно, учтены при проектировании инструмента. Упругопластические деформации инструмента могут быть устранены после определенного числа напружений.
Упругие и упругопластические деформации поковки, возникающие в процессе удаления ее из штампа под воздействием остаточных напряжений и упругом восстановлении формы, могут быть определены методами механики сплошной среды, которые позволяют рассчитать изменение формы деформированного тела после прекращения нагрузки, если известна история нагружения.
Факторы, определяющие точность штамповки, носят как случайный, так и систематический характер, что при анализе точности обуславливает применение методов математической статистики.
Следует разделять точность штамповки по высоте (Ah) и по размерам, перпендикулярным к направлению перемещения ползуна (ЛйГ), т.к. на величину отклонений высотных размеров поковок и размеров, расположенных в плоскостях параллельных разъему, оказывают факторы, различающиеся по своему характеру. В частности, точность высотных размеров поковок в большинстве случаев зависит от случайных факторов, вызывающих изменение силы штамповки АР, в то время как точность размеров, расположенных в плоскостях параллельных разъему, зависит от систематических и закономерно изменяющихся факторов.
Точность размеров в плоскости, перпендикулярной к направлению перемещения ползуна пресса, зависит от деформации штампа, допуска на износ, поперечной жесткости пресса и инструмента и других факторов. Следует отметить, что точность таких размеров обычно соответствует 8...9 квалитету и практически всегда удовлетворяет предъявляемым требованиям. Имеется достаточное количество расчетных зависимостей, позволяющих определить величину погрешностей размеров, расположенных в плоскостях параллельных разъему. В частности, В.А. Евстратов [14] рассматривал проблему точности диаметральных размеров деталей, изготавливаемых обратным и прямым выдавливанием. Автором приведены зависимости для определения величин допусков в зависимости от размеров поковок и нормируемой стойкости пуансона и матрицы, в которых также учтены конкретные условия выполнения операций. Кроме того, в этой работе В.А. Евстратовым введено понятие оптимальной точности, под которой понимается экономически целесообразная точность с учетом полного использования ресурса стойкости штампа.
Анализ точности операций ХОШ при условии постоянства всего объема поковки между деформирующими поверхностями штампа
Сила сопротивления поковки в условиях холодной деформации определяется на основе известных методов теории обработки давлением и может быть представлена в виде функции где л"ь ХІІ -. j »,.. уХт, ..., хп — параметры поковки и технологического процесса.. При ХОШ это геометрические характеристики штампуемой поковки, механические свойства ее материала, величина коэффициента трения, на контактных поверхностях, погрешности объема исходной заготовки и некоторые другие параметры, влияющие на величину силы сопротивления. Х\ размер, замыкаемый упругой связью (высота поковки). Для поставленной задачи среди геометрических характеристик поковки выделяют две - ее высоту (Л"і) и, если штамповка осуществляется с выполнением условия постоянства объема, например, штамповка в закрытом штампе или осадка, - так называемый компенсационный размер (л"т), величина которого связана условием постоянства объема с размером Л"і. При закрытой штамповке — это величина радиуса на кромках поковки г, а при осадке — диаметр осаживаемой поковки d (рис.2.1).
Таким образом, деформирование ТС с координатной связью может быть представлено в виде равенства сил: С\Х\ Н) P\Xi,X2, .;Xi,...jXmj...iXn)=0 (2.1) При штамповке на гидравлическом прессе с упором в поковку, когда сила на ползуне постоянна, конечное положение подвижной части штампа, а значит и размер высоты поковки Х\ определяется лишь равенством силы на ползуне пресса, при установленном пределе давления и силы сопротивления поковки. В этом случае реализуемая в ТС связь называется силовой и при тех же условиях записывается в виде равенства сил следующим образом: ± \ \ 2 -/ » т щ" п ) (2-2) Анализ точности ТС, как указывалось ранее, должен учитывать также особенности деформирования пластического элемента, возникающие в результате реализации различных операций ХОШ» и существенно влияющие на силовой режим деформирования. С этой точки зрения возможны два варианта: деформирование исходной заготовки в закрытом штампе при сохранении всего ее объема в этой полости, либо, деформирование с; вытеснением части объема из открытой полости. В первом случае геометрические параметры поковки (х] и хт) связаны условием сохранения всего объема заготовки между деформирующими поверхностями штампа, что означает их зависимость от объемной погрешности исходной заготовки. Во втором - они не зависят от погрешностей объема заготовки, и это необходимо учитывать при анализе.
Исходя из вышеизложенного, возможны следующие случаи при оценке точности операций ХОШ: 1. Деформирование поковки при условии сохранения всего ее объема между деформирующими поверхностями штампа: а) при штамповке на кривошипном прессе (ТС с координатной связью), б) при штамповке на гидравлическом прессе (ТС с силовой связью). 2. Деформирование поковки с вытеснением части ее объема из полости штампа: а) при штамповке на кривошипном прессе (ТС с координатной связью), б) при штамповке на гидравлическом прессе (ТС с силовой связью). а) для кривошипного пресса Рассмотрим систему на базе кривошипного пресса при условии сохранения всего объема материала поковки в полости штампа. Для этого варианта процесс деформирования ТС можно записать в виде уравнения (2.1) и для поставленной задачи дополнить условием постоянства объема V = У(хх,хг,...,.хм), (2.3) где Х[, x2i..., хп геометрические параметры поковки, причем х\ — размер, замыкаемый упругой связью, jcm — компенсационный размер.
Основываясь на принципе независимости действия погрешностей параметров ТС, а, также полагая функции (2.1) и (2.3) непрерывными и дифференцируемыми, их полные дифференциалы получат вид: др др др др ар Сйх. dx. dx. -... dx.-... dxm-,.. dx, =0 ox. ox. ox. га; Ox„ 8V , dV . 8V , ax. H dx. +.., + ax =dv GX, OX2 OXm После перехода к малым конечным приращениям (Й&С,ЛДХ,) получим следующую систему линейных уравнений:
Влияние контактного трения на процесс деформирования при осадке цилиндрических поковок на гидравлических прессах
За рамками проведенных ПФЭ 24 и серии однофакторных экспериментов, остался фактор, характеризующий изменения условий контактного трения (А//), который также, оказывает влияние на точность поковок.
В большинстве операций обработки металлов давлением контактное трение является вредным фактором. Оно ведет к возникновению неоднородности деформаций по объему поковки, снижает стойкость инструмента, требует применения технологических смазок. Контактное трение в конечном итоге преодолевается активной нагрузкой, и, следовательно, требуется увеличение деформирующей силы.
При определении сил контактного трения, в порядке допущения, в той или иной форме приходится пользоваться законом Кулона R =/iN. Значения коэффициента трения /л определяют специально для условий пластического трения. Однако следует отметить, что достаточно точных методов определения коэффициента //пока не существует. Можно лишь говорить о факторах, влияющих на его величину, а, следовательно, на величину сил контактного трения. Известно [52], что на величину коэффициента /І влияют следующие факторы: 1) состояние поверхности рабочего инструмента, 2) состояние контактной поверхности деформируемого тела, 3) химический состав деформируемого сплава, 4) температура деформации, 129 5) скорость скольжения металла по поверхности инструмента, 6) характер нагрузки, 7) смазка.
В реальных процессах в той или иной мере можно варьировать этими факторами. В частности, уменьшать шероховатость поверхности рабочего инструмента, контактирующей с деформируемой поковкой; производить дополнительную обработку контактных поверхностей поковки; изменять температуру и скорость деформации; использовать при деформировании вибрационную нагрузку [52]. Однако на практике коэффициент трения чаще всего уменьшается при использовании более эффективной смазки. Применение смазки позволяет уменьшить коэффициент трения в несколько раз, а значит, уменьшить требуемую силу осадки.
Изменение условий контактного трения, которое выражается величиной Л//, влияет на размерные параметры поковки. При осадке наиболее значительно на это изменение реагируют высотные размеры, так как их величина определяется равенством силы деформирования и силы сопротивления поковки деформированию. При появлении A/J изменяется сила сопротивления и при той же силе на ползуне возникает погрешность высоты поковки Ahfj. Величина Акм косвенно свидетельствует об изменении требуемой величины силы осадки.
Поэтому для определения эффективности смазки следует произвести осадку заготовок без применения и с применением смазки при постоянной силе деформирования. По изменению высоты (Ah ) смазанной поковки можно ориентировочно судить об относительной эффективности той или иной смазки. Изменение высоты поковки чаще всего заключается в ее уменьшении, чем больше это уменьшение, тем более эффективна исследуемая смазка. При исследовании эффективности смазки следует учитывать факторы, отражающие силовой режим процесса деформирования поковки, к которым относятся: - степень деформации исходной заготовки по высоте (є) и отношение диаметра поковки к ее высоте (d/h). Для определения эффективности различных смазок в зависимости от жесткости поковок был проведен эксперимент, в котором исследовалось влияние смазки на относительное изменение высоты поковки при осадке. Осаживались заготовки из алюминиевого сплава АМІД с различными степенями деформации по высоте є - 0,1 и 0,36. Отношение размеров поковок d/h приняли 1,5 и 3,0. В качестве смазок применяли олеиновую кислоту, животный жир и технический вазелин с добавлением пылевидного графита. Настройку силы гидравлического пресса на номинальную высоту h осуществляли по несмазанным заготовкам. Затем при данной настройке производили осадку заготовок с применением различных смазок, каждый раз фиксируя отклонения полученной высоты поковки от номинальной. По результатам эксперимента построены графики отражающие зависимость относительного изменения высоты поковок (Shjj = м/ ) от применения различных смазок. Полученные графики представлены на рис.3.9.
Влияние погрешности наладки гидравлических прессов на точность, высотных размеров поковок при штамповке в закрытом штампе
Сравнительный анализ кривошипных и гидравлических прессов по критерию точности высотных размеров поковок должен учитывать такие принципиальные отличия их конструкции и режимов работы, которые влияют на указанную точность. Так как высота поковки определяется крайним нижним положением ползуна с подвижной верхней частью штампа, следует рассмотреть, с какой погрешностью задается это положение в кривошипных и гидравлических прессах.
Для кривошипных прессов, которым присущ координатный тип связи крайнее положение ползуна устанавливается при равенстве силы сопротивления поковки и силы, вызывающей деформацию упругих звеньев системы пресс-штамп, которая задается предельной координатой расположения подвижной части: штампа 7/, размером поковки Х\ и коэффициентом жесткости упругих звеньев системы - С. При наличии погрешностей технологического процесса (колебания объема исходных заготовок, их механических свойств и трения в полости штампа) сила сопротивления поковки будет изменяться, а, следовательно, изменится и сила, вызывающая упругие деформации звеньев системы, что вызовет отклонения высоты поковки. Причем, изменение этой силы и погрешности высоты, в первую очередь при прочих равных условиях, будет определяться коэффициентом жесткости системы пресс-штамп (С).
Для гидравлических прессов присущ силовой тип связи. Если штамповка осуществляется на гидравлическом прессе с упором в поковку, то крайнее положение ползуна устанавливается при: равенстве силы сопротивления поковки деформированию, и силы на нем, обеспечиваемое постоянством давления рабочей жидкости на плунжер пресса. Сила сопротивления поковки изменяется под влиянием погрешностей технологического процесса и вызывает отклонение высоты поковки при постоянной силе на ползуне. В таком режиме работы гидравлического пресса погрешность высоты поковок не зависит от его жесткости.
Исходя из вышесказанного, а также из опыта эксплуатации кривошипных прессов, чаще всего приходят к выводу, что применение более жесткого пресса в большинстве случаев способствует повышению точности поковок. На этом основании можно заключить, что гидравлические прессы, жесткость которых при определенных условиях не влияет на точность поковок, значительно уступают кривошипным по критерию точности высотных размеров.
Ошибочность такого подхода очевидна, так как в этом случае из анализа элементов технологической системы, влияющих на точность поковок, исключается главный - поковка, без которого судить о том, как влияет на точность тот или иной тип пресса неправомерно.
Известно [25], что объективным критерием позволяющем судить о точности той или иной операции холодной объемной штамповки, а также о характере влияния жесткости кривошипного пресса на точность поковок является ее жесткость. Она отражает весьма важную характеристику силового режима деформирования поковки — скорость изменения деформирующей силы в направлении перемещения деформирующей поверхности. Кроме того, жесткость поковки свидетельствует о ее чувствительности к той или иной погрешности исходной заготовки и технологического процесса.
Жесткость универсальных кривошипных прессов одной номинальной силы зависит от их конструктивного исполнения и технологического назначения, изменяясь в достаточно узком диапазоне. Например, жесткость универсальных кривошипных прессов с номинальной силой 250кН соответствует 15О...20ОМН/м. Жесткость поковки зависит от ее геометрических параметров, напряжения текучести ее материала с учетом деформационного упрочнения и особенностей технологической операции.
Жесткость поковки может изменяться в широком диапазоне, от величин, не превышающих 10...20% жесткости пресса при осадке, до значений на порядок превышающих ее, как это имеет место при штамповке в закрытых штампах.
Сравнительный анализ точности поковок на основе расчетно-аналитических решений и экспериментальных исследований выполнен на примере наиболее характерных операций ХОШ. В частности для операции осадки-калибровки, обратного выдавливания? и штамповки в закрытом штампе.
