Cviení. Jméno/skupina Speciální technologie tváení ZADÁNÍ: Vypoítejte energosilové parametry vyskytující se pi tváení souásti metodami radiálního vypínání. Pro tváení souásti byl použit elastický nástroj a pevný segmentový nástroj 1. Radiální vypínání souásti pomocí elastického nástroje a) Pomocí analýzy deformaní kružnicové sít vypotte pro danou souást hodnoty petvoení v hlavních smrech a velikost efektivního naptí s využitím Holomonovy aproximace b) U souásti vyrobené technologií radiálního vypínání pomocí elastomeru vypotte v míst maximálního prmru skutenou tloušku stny s A, hodnoty hlavních naptí psobících v tomto míst σ 1 a σ, vnitní tlak elastomeru p a velikost potebné tlakové síly F. Výchozí rozmry souásti Materiál: Polotovar: Exponent zpevnní: n = Materiálová konstanta: K = Rozmry souásti po petvoení Polomr kivky plášt souásti: R 1 = Polomr kivky plášt souásti: R = Prmr kružnice deformaní sít: d = Úhel: = Polomr souásti ve sledovaném prezu: r A = Poátení výška: H 0 = Obr. 1 Obecná geometrie souásti. Radiální vypínání válcového dílce pevným segmentovým nástrojem a) Vypoítejte velikost tlakové síly F, kterou musí vynaložit beran hydraulického lisu na zhotovení válcového dílce pomocí metody RV. Jedná se o metodu, kdy je výchozí válcový polotovar petvoen v dílec opt válcového tvaru. b) Stanovte velikost potebného vnitního tlaku pro vytvarování daného dílce. c) Vypoítejte velikost naptí. Výchozí rozmry souásti Materiál: Polotovar: Exponent zpevnní: n = Materiálová konstanta: K = Polomr dílce: r 0 = Rozmry souásti po petvoení Polomr hotového dílce: r s = R 1 = Konená výška dílce: H = Ostatní parametry dílce Poet segment nástroje: n s = Úhel kužele (trnu): α = Souinitel tení: µ = Úhel: β = Obr. Segmentový nástroj 1/5 PET/13
Lodeho parametr: ν = 3 Koeficient zohledující konený tvar dílce: c = 1 válec c = 0,85 vypuklý c = 0,65 vydutý VÝPOTOVÁ ÁST: Ad 1) Radiální vypínání pomocí elastického nástroje a) Analýza deformaní sít Na povrch polotovaru byla pomocí metody elektrolytického leptání nanesena kružnicová sí. Vlivem radiálního vypínání se pvodní kružnice zmnily na elipsy. V míst maximálního prmru vyboulení (bod A, viz obr.1) byly zmeny tyto hodnoty hlavních os elipsy: l 1 = l = Obr.3 Geometrie vybrané elipsy Pomrná petvoení: Skutená logaritmická petvoení: Zákon stálosti objemu: Efektivní petvoení: Holomonova rovnice: b) Výpoet tloušky stny, vnitního tlaku elastomeru, hodnot hlavních naptí a velikosti síly V dsledku psobení vnitního tlaku p dochází ke zvtšení píných rozmr, pvodn válcového polotovaru, zmenšení jeho výškového rozmru a ztenování tloušky stny. Pedpokládáme rovnomrné rozložení vnitního tlaku, dvouosý stav napjatosti a zanedbáváme tení. /5 PET/13
Výpoet skutené tloušky stny : Výpoet vnitního mrného tlaku p Obr. 4 Geometrie souásti pro sledovaný bod A Výpoet meridiálního naptí σ : σ Na základ spoleného ešení Laplaceovy rovnice 1 σ + = R R Mohrovy podmínky plasticity získáme vztah pro výpoet meridiálního naptí σ : 1 p s A a výše uvedené upravené Výpoet obvodového naptí σ 1 : Z Laplaceovy rovnice vyjádíme vztah pro výpoet obvodového naptí σ 1 : Výpoet tlakové síly F psobící v ose nástroje: 3/5 PET/13
Ad ) Radiální vypínání pomocí pevného segmentového nástroje a) Stanovení celkové tlakové síly F Pro stanovení tlakové síly F, kterou musí vynaložit beran hydraulického lisu, se zavádjí jistá zjednodušení: - Je-li meridiální naptí σ oproti obvodovému naptí σ 1 píliš malé, (což u RV válec na válec je zcela urit), pak zjednodušená rovnice Mohrovy podmínky plasticity σ σ = ν σ nabývá tvaru σ = ν σ 1 ef. - pro n s = 1 je hodnota sinβ/. n s 3,14 (= ) 1 ef Pro výpoet tlakové síly je nejprve nutno stanovit: Skutené efektivní naptí ef : kde : Pomrné petvoení : Modul zpevnní pro jednopímkovou aproximaci D : Extrapolovaná mez kluzu ke : Tloušku stny po petvoení dílce s sk : Parametr k: Výpoet tlakové síly F: 4/5 PET/13
b) Stanovení potebného tlaku p Laplaceova rovnice pro válcový dílec: Obr. 5 Hotový dílec c) Stanovení meridiálního naptí Rovnice rovnováhy pro válcový dílec: 5/5 PET/13