Подробно опишите ход решения. Определить необходимое усилие пресса для осадки заготовки с исходными размерами d0

Подробно опишите ход решения. Определить необходимое усилие пресса для осадки заготовки с исходными размерами d0 = 800 мм, h0 = 1500 мм на заготовку высотой h= 500 мм. Материал заготовки - сталь с Ϭв = 60 кГ/мм2 (600 МН/м2). Температура деформации 1200°С. При этой температуре для данной стали принимаем: Ϭвt = 2 кГ/мм2 (20 МН/м2), коэффициент трения f = 0,3.

Осадка – уменьшение высоты заготовки при увеличении площади ее поперечного сечения. Осадку производят бойками или осадочными плитами. Заготовки, у которых отношение высоты к диаметру более 2,5, осаживать не рекомендуется во избежание возможного продольного искривления. Осадка части заготовки называется высадкой. Операции машинной ковки выполняют на различных типах молотов и гидравлических прессах.
Удельное усилие при осадке заготовок цилиндрической формы может быть определено по формуле
р = σт × (1 + (f×d1)/(4 × h1)),
где σт – предел текучести металла при температуре деформации;
f -701040508000 коэффициент трения между заготовкой и инструментом (0,3 - 0,5);
h1 - высота заготовки после осадки;
d1 – диаметр заготовки после осадки.
Объем осаживаемой заготовки
V0 = π × d02 × h0/4
Поскольку объем заготовки не изменяется (V0 = V1), то диаметр заготовки после осадки
d1 = ((4×V0)/(π× h1))0,5.
После подстановки получим
V0 = π × 8002 × 1500/4 = 753600000 мм3.
d1 = ((4×753600000)/(π× 500))0,5 = 1386 мм.
р = 20 × (1 + (0,4×1,386)/(4 × 0,5)) = 25,5 МН/м2.
701040508000Сила деформирования при осадке
Рд = p ∙ W ∙ ψм·S, (Н) ,
где W – скоростной коэффициент при осадке (W = 1 при осадке прессом; W = 2,5 при осадке молотом);
S – площадь заготовки при осадке;
ψм – масштабный коэффициент (табл.1).
S = π×d02/4
Масса заготовки
m =ρ×V0,
где ρ, V – плотность материала заготовки (для стали ρ = 7,8×103 кг/м3) и объем деформируемой заготовки;
Таблица 1 - Масштабный коэффициент ψм для определения усилия деформирования при обработке давлением
Масса поковки, кг
0 - 1500 1500 - 60000 60000 - 80000 80000 -200000
ψм
10 9 - 8 7 - 6 5 - 4
После подстановки получим
m =7,8×103 ×0,7536 = 5878,1 кг.
Исходя из полученного значения массы заготовки по табл