Матрицы расчет на прочность

Выбор размеров и расчет на прочность деталей штампов для холодной и полугорячей объемной штамповки аналогичен, но при полугорячей штамповке учитывают термические деформации, в том числе пуансонов, матриц и обойм. Образование трещин разгара, характерных для горячей штамповки, не происходит. [c.161]

Расчет на прочность цельных матриц [c.391]

Расчет на прочность можно производить, рассматривая сопротивление плоских плит при изгибе в случае равномерно распределенного давления по периметру вырубки. Ниже приводятся упрощенные формулы для проверки на прочность цельных матриц для трех случаев, чаще всего встречающихся на практике. [c.391]

Рис. 224. Эскизы к расчету на прочность цельной матрицы

Как было установлено в гл. 3, для двух типов разрешающих уравнений число убывающих однородных решений составляет половину числа разрешающих параметров 2п. Можно доказать, что аналогичное явление справедливо и для других типов уравнения (1.3), встречающихся при расчете на прочность инженерных конструкций. Поэтому не только матрица б, но и ее миноры порядка 2га—1, 2п-—2,. .., га- -1 становятся линейно зависимыми с ростом переменной s. [c.61]

Рис IX.14. Схемы действия сил на стенки матрицы (к расчету на прочность) [c.306]

В производственной практике конструктору штампов, пользующемуся стандартами и нормалями на детали штампов, обычно не приходится производить расчеты на прочность тех или иных деталей штампов, так как соответствующие расчеты на допустимые напряжения бывают заложены при разработке стандартов и нормалей. В тех случаях, когда пользование нормалями не представляется возможным или когда требуется разработать специальные конструкции штампов, можно пользоваться приведенным в табл. 190—192 способами производства приближенных расчетов и формулами для расчета на прочность нижних плит, матриц и пуансонов. [c.372]

Расчет на прочность матриц. ... [c.480]

Сложность расчета на прочность заключается в том, что режущие кромки пуансона, как и матрицы, подвергаются резким циклическим нагрузкам ударно-импульсного характера, одновременно с действием кругового изгибающего момента. В результате возникает процесс усталостного разрушения режущих кромок, который еще не имеет метода расчета. [c.458]

Конструктору штампов, как правило, не приходится выполнять какие-либо расчеты для определения размеров деталей штампов, его задача — максимально использовать существующие нормативные данные в виде стандартов, нормалей и руководящих технических материалов (РТМ). Однако проверочные расчеты на прочность, устойчивость и жесткость необходимы, так как только они гарантируют возможность работы штампа (особенно его рабочих деталей) без разрушения с необходимым запасом прочности. Проверочному расчету подвергают пуансоны малого диаметра, матрицы (в том числе бандажированные), плиты блока штампа, буферные устройства, подкладные пластины, крепежные детали и пр. [c.282]

Толщину стенки матрицы рекомендуется определять расчетом на допускаемую упругую деформацию матрицы. Такой расчет обеспечит не только необходимую прочность матрицы, но и позволит получать высококачественные прессовки. [c.317]

Первая особенность, которую необходимо учитывать при рассмотрении свойств древесных пластиков, связана с тем, что они содержат примерно в два раза больше матрицы-полимера, чем древесностружечные плиты. Как следует из приведенной в параграфе 5.1 структурной диаграммы, объемное содержание матрицы порядка 0,2 — 0,4 уже не является малым в математическом смысле этого понятия, поскольку при концентрации матрицы 0,25 в системе происходит структурный фазовый переход. Поэтому при расчете зависимости прочности пластика от содержания связующего некорректно использовать непосредственно формулу (5.62), которая справедлива для малых изменений содержания связующего в системе. Однако на основе этой формулы можно построить пошаговую процедуру, аналогичную той, которая применялась в п. 5.5.1 для расчета распределения прочности в древесностружечных плитах. Она строится следующим образом. [c.216]

Расчеты деталей форм, подверженных действию внутреннего давления, которое развивается при прессовании в оформляющей полости, выполняются на прочность и жесткость. Объектами расчета обычно являются матрицы и обоймы (внутреннее давление), пуансоны (наружное давление), плиты и опорные планки (сила прессования), выталкиватели (сила выталкивания), крепежные болты (сила обратного хода) [2]. [c.752]

Давление на боковую стенку матрицы, используемое при- расчете инструмента на прочность, следует определять по формуле [c.221]

Помимо расчета нижней плиты на прочность, ее следует проверить также и на допустимый прогиб. Особенно это важно для твердосплавных штампов, когда запрессованные в матрицедержателе твердосплавные втулочные матрицы опираются на нижнюю плиту штампа. При недостаточной жесткости плиты втулочные матрицы могут разрушиться. [c.129]

Расчет матриц на прочность можно производить, рассматривая сопротивление плоских плит при изгибе в случае равномерно распределенного давления по периметру вырубки. [c.417]

Расчет деталей форм на прочность производится по весьма упро-ш,енной схеме, в основе которой использование теоремы Лямэ. Расчет выполняется лишь для наиболее ответственных деталей форм, подверженных действию значительного по величине внутреннего давления, которое развивается при прессовании пластмасс в оформляющей полости формы. Такими деталями являются матрицы и обоймы матриц. [c.305]

Расчет матриц на прочность Таблица 191 [c.374]

Лишь при очень высоких значениях бокового давления (см. ниже) производят расчетную проверку стенок матрицы на прочность, пользуясь формулами Лямэ для расчета толстостенных цилиндров. [c.970]

Расчет толщины стенок матриц на прочность [c.282]

В случае разбивки технологического про- М цесса на несколько переходов каждый по- Л следующий переход можно рассматривать также в п. 2.2. Из анализа, выполненного выше, следует, что наибольшие сила деформирования и давление на боковую поверхность матрицы необходимы при выполнении первого перехода. Это означает, что выбор оборудования, расчет матрицы на прочность и выбор натягов при их конструировании надо проводить по данным расчета первого перехода. [c.63]

Тяжелонагруженные матрицы следует проверять на прочность специальным расчетом, основанным на определении напряжений, возникающих в опасном сечении. Опасным является сечение, проходящее через узкие ще-левые отверстия, острые углы и др. Например, при вырубке квадратного контура опасным является сечение, проходящее через противоположные углы и диагонали квадрата. При расчете можно исходить из того, что сила, распирающая матрицу в опасном сечении, составляет не менее 40 % технологического усилия. Проверку выполняют по формуле [c.79]

В подсистеме проектируются соответствующие конструкции штампов. Анализируются размеры внутренних контуров штампуемой детали, размеры отверстий в детали, минимальные размеры перемычки между отверстиями, марки и толщины штампуемого материала. По полученным результатам выбирается вид применяемого штампа совмещенного, последовательного или простого действия (для пробивки). Для деталей, которые не могут быть изготовлены в штампе совмещенного действия, определяется минимальное число шагов в штампе последовательного действия или минимальное число переходов в штампе простого действия для пробивки отверстий. Программно решаются разные задачи конструирования расчет габаритов и выбор типоразмеров пакета выбор мест установки шаговых ножей, фиксаторов и упоров компоновка системы выталкивания определение центра тяжести системы точечных масс и усилия вырубки расчет деталей на прочность определение размеров матрицы и пуансона и допу- [c.436]

Расчет матриц на прочность заключается в определении толщины стенки, так как другие ее параметры находят или в зависимости от размера прессуемого изделия, или по конструктивным соображениям. [c.92]

Метод конечных элементов применял и Адамс [1] он использовал метод модуля сдвига для определения напряженного состояния композита при поперечном растяжении. Рассматривались напряжения, отвечающие интервалу от предела упругости до разрушения одной из составляющих композита, при квадратном и прямоугольном расположениях волокон предполагалось, что разрушение матрицы происходит тогда, когда напряжения в композите достигают предела прочности материала матрицы. По оценке Адамса, в композите А1—34% В с прямоугольным расположением волокон первой должна разрушаться матрица на участках минимального расстояния между волокнами. Разрушение по расчету должно происходить при поперечном нагружении композита напряжением 17,2 кГ/мм (что много меньше предела прочности материала матрицы, составляющего более 23,1 кГ/мм ). Однако в эксперименте композит разрушался путем расщепления волокон. Предсказать такой характер разрушения не представлялось возможным, так как, хотя напряжения на поверхности раздела и в волокнах были рассчитаны, прочность этих элементов при поперечном растяжении неизвестна. Автор совершенствует эту модель с целью описать процессы распространения трещины и полного разрушения композита. Вообще говоря, если известны механические свойства поверхности раздела матрицы и волокон, эта модель позволяет предсказать как разрушение по поверхности раздела, так и другие типы разрушения. [c.193]

Трудно дать количественную оценку распределений напряжений, изображенных на рис. 1а — 1д. Это связано с тем, что модели, принятые в качестве основы для расчетов, не очень точно соответствуют реальным композитам, в которых локальное расстояние между волокнами оказывается случайным, меняющимся от нуля (случай контактирующих волокон) до нескольких диаметров волокон. Во многих случаях размеры отдельных волокон также меняются. Свойства матрицы могут быть локально изменены вследствие абсорбции покрытия волокон. На поверхности волокон часто появляются поры. Действительные величины усадочных напряжений, возникающих при конкретном процессе производства, фактически оказываются неизвестными из-за, вероятно, существующих релаксации и изменения упругих свойств компонентов при повышенной температуре. В силу этих причин предсказания прочности становятся ненадежными. [c.339]

На усталостную прочность армированных волокнами металлов влияют как прочность сцепления на границе раздела, так и микроструктура поверхности раздела. Те усталостные трещины, которые растут параллельно поверхностям раздела, должны распространяться в матрице или по поверхности раздела (упругие расчеты показывают, что мы можем исключить возможность роста трещины в волокне, и действительно такого роста не наблюдалось), поэтому важно только знать, будет ли прочность сцепления больше или меньше прочности матрицы (на растяжение или сдвиг). В первом случае трещины продольного и поперечного сдвига растут из разорванного волокна в металлическую матрицу, а в последнем случае происходит разрушение поверхности раздела (расщепление отрывом), по мере того как трещина приближается к волокнам. Необходимо лишь знать относительные величины прочности сцепления на границе раздела и прочности матрицы, а это можно без затруднений определить металлографическими, рентгенографическими или фрактографическими методами, наблюдая места расположения усталостных трещин сдвига. [c.423]

При расчетах на прочность котлов, фильтров, матриц давильных аппаратов конструктор встречается со следующей задачей необходимо определить жесткость круговой, правильно перфорированной пластины, упруго защемленной по контуру и нагруженной поперечной нагрузкой ). Если бы удалось строго решить эту задачу, т. е. определить функцию прогибов такой правильно перфорированной пластины, то вопрос можно было бы считать решенным. Однако построить строгое решеиие весьма нелегко. Поэтому в расчетной практике сводят прогибы перфорированной пластины к прогибам сплошной пластины с некоторой фиктивной жесткостью на изгиб. Задача приводится, таким образом, к разысканию некоторого коэффициента жесткости ф, равного отношению жесткости перфорированной пластины D к обычной цилиндрической жесткости сплошной пластины D. При этом постулируется утверждение, что прогибы в сплошной и перфорированной пластинах подобны, т. е., что имеет место (при прочих одинаковых условиях) равенство [c.186]

Пользуясь формулами (2.101), (2.104) и (2.107), можно построить эпюру распределения давлений на боковую поверхность матрицы. Эта эпюра в дальнейшем может быть использована для проектирования матрицы, в частиости, для определения напряжений, натягов и расчета на прочность (обоснованного выбора материалов для бандажей матрицы), как показано выше (п. 2.3). [c.77]

В отличие от аппретов все замасливатели содержат компоненты, ослабляющие связь между полимерной матрицей и смолой. Кроме того, для обработки волокна необходимо меньшее количество (в вес. %) аппрета, чем замасливателя. Предел прочности моноволокна после аппретирования ниже, чем моноволокна после замасливания. Тем не менее предел прочности композитов с аппретированными волокнами часто оказывается выше предела прочности композитов, армированных замасленными волокнами. В расчете на единицу веса стекловолокна производство замасленных волокон дешевле, чем производство аппретированных. При выборе способа обработки волокна учитываются различные факторы и часто приходится выбирать между свойствами композитов и стовмостью их изпотавления. [c.13]

В данной главе раосматривается механизм передачи нагрузк>1 от матрицы к волокну через поверхность раздела и тем самым влияние поверхности раздела на структурную целостность композита. В Частности, анализируется влияние адгезии на прочность композитов и морфологию поверхности разрушения рассматриваются адгезионная прочность, методы измерения и расчета напряжений на поверхности раздела, остаточные напряжения и зависимость адгезии на поверхности раздела от режима нагружения композита, а также от наличия в нем пор и размеров волокон. Обсуждается возможность получения композитов с заданными адгезионными свойствами. Чтобы отразить общие тенденции и подчеркнуть наиболее важные моменты, многие из этих зависимостей иллюстрируются графически. Теоретическое рассмотрение указанных вопросов сопровождается соответствующими экспериментальными данными. [c.44]

Предполагается, что однонаправленные ленточные композиции должны обладать высокой трансверсальной прочностью. Теоретические расчеты, выполненные с использованием ЭВМ, подтверждают это предположение [96]. Однако на практике часто наблюдается низкая прочность таких композиций [97]. Если адгезионная прочность сцепления ленты с матрицей мала, то прочность композиций резко падает с увеличением концентрации лент [96]. Кроме того, даже при хорошей адгезии экспериментальные значения прочности могут быть низкими из-за того, что матрица не удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям. Для достижения высокой прочности ленточных композиций необходимо выполнение следующих условий [98] повышенная адгезия полимера к ленте пластичность и высокие значения удлинения при разрыве матрицы для сведения к минимуму влияния концентрации напряжений из-за термических напряжений, возникающих в процессе получения образцов и изделий высокие значения wit (выше определенного критического уровня) и перекрывание лент для обеспечения полной передачи напряжений от матрицы к лентам регулярное распределение лент, с тем, чтобы обеспечить размер перекрываемых участков выше критического, а также полное отсутствие пор, пустот, отслоений матрицы от лент (это условие может быть выполнено только при высокой точности технологических процессов получения композиций) прочность матрицы при растяжении и сдвиге должна быть выше ее предела текучести композиция должна разрушаться трансверсальным разрывом лент, а не разрушением при сдвиге матрицы. [c.285]

Сл щегтвует бесчисленное множество вариантов взаимного расположения с ьев. При конструктивной проработке космических корабу-ей об-чно рассматривают набор слоев, ориентированных под угламй и, 45 и 90 , где 0 соответствует ориентации волокон параллельно направлению основной нагрузки. При таком наборе для наибольшей надежности следует разместить достаточное количество волокон во всех направлениях, чтобы обеспечить восприятие нагрузок, направленных вдоль, поперек и на срез. При этом композиция становится инвариантной к смоле это означает, что, в отличие от набора слоев с ориентацией под углами 0 и 30 , способность данного набора слоев воспринимать срезывающие нагрузки в плоскости не зависит от связующего. Расчеты показывают, что для типичного набора слоев с ориентацией под углами о, 45 и 90 снижение прочности смолы на 50% привело бы к снижению прочности композита всего на 10 %, что свидетельствует о надежности такого подхода. Желательность этого подхода, по крайней мере до тех пор, пока не будут хорошо поняты процессы деградациг матрицы, подтверждается последними ис- [c.97]

В данной главе излагаются микромеханические теории, применяемые для предсказания прочности однонаправленных композитов при одноосном нагружении. В этих теориях заранее предполагаются известными необходимые для расчетов свойства компонентов и считается, что направление нагружения совпадает с главными осями однонаправленного композита. Рассматриваемые прочности связаны с сопротивлением либо нагружению в плоскости, либо изгибу, либо простому сдвигу. Обсуждение относится в первую очередь к волокнистым композитам с неметаллической матрицей, в которых все волокна уложены параллельно и в одной плоскости. Однако представленные здесь микромеханические теории можно перенести и на волокнистые композиты с металлической матрицей, если при этом не нарушаются основные допущения. Некоторые описанные ниже представления могут быть также приложены к композитам с дисперсными частицами. [c.107]

При расчете коэффициентов концентрации деформаций методом сопротивления материалов постулируется, что прочностям ( 22т> 220 и Sll2s) соответствует достижение средней деформацией матрицы своей предельной величины. Средние деформации в матрице связаны со средними деформациями слоя посредством коэффициентов концентрации деформаций. На рис. 29 проиллюстрирована модель этого случая. Основные уравнения для максимальных поперечных и сдвиговых деформаций, если пренебречь эффектами Пуассона, можно получить соответственно в виде [c.142]

Как только были созданы вычислительные программы для расчета перемещений в характерном элементе системы волокно — матрица, стало доступным рассмотреть широкий класс возможных расположений волокон и свойств компонентов. Можно исследовать частные случаи нагружения параллельно направлению укладки волокон, перпендикулярно этому направлению, случаи сдвига параллельно и перпендикулярно волокнам и с.лучаи температурной усадки. Более общие результаты можно получить при суперпозиции этих простых видов нагружения. Таким образом, возможно определить основные константы композита, распределения напряжений и деформаций в матрице, распределение напряжений около границы раздела волокно — матрица, а также на основе различных критериев можно предсказывать разрушение. Справедливость результатов обычно проверяется точностью предсказания упругих констант однонаправленных композитов. Предсказания прочности знаяительно менее надежны. [c.335]

Из табл. 23 видно, что наиболее высокую прочность (148кгс/мм ) имели образцы с матрицей из нелегированного магния. По расчету прочность сухого пучка при содержании 67 об. % волокна должна составлять 134 кгс/мм Таким образом, прочность образцов превышает прочность пучка на 10%, и в данном случае коэффициент эффективности матрицы равен 1,1. Введение в магний 9% алюминия приводит к сильной деградации волокон, и для партии образцов № 2 коэффициент р существенно меньше единицы. Однако если в эту же матрицу вводить борное волокно, предварительно покрытое слоем нелегированного магния, то, как это видно по результатам испытания партии кольцевых образцов № 8, коэффициент эффективности матрицы может быть значительно повышен. Полученные значения р = 1,16 свидетельствуют о том, что магниевое покрытие предохраняет бор от взаимодействия со сплавом, содержащим алюминий, а более прочная по сравнению с нелегированным магнием матрица вносит свой вклад в прочность композиции. [c.110]

Керамики из глины и глиносодержащих материалов известны очень давно, это кирпич, черепица, фарфор, фаянс. Однако в настоящее время для нужд ряда отраслей промышленности синтезируют еще и множество других керамических материалов со специальными физико-химическими свойствами диэлектрики и полупроводники, огнеупорные, кислотоупорные, пьезоэлектрические, ферромагнитные и др. Некоторые изделия из таких материалов требуют расчетов не только на кратковременную, но и на длительную прочность. Значительную роль в производстве режущего инструмента играют высокопрочные керамики в виде мелких кристаллических зерен, связанных металлической матрицей. Подобные керамики считаются перспективными как конструкционные материалы [90, 104]. Существуют и другие виды керамических материалов, набор которых все время возрастает. Иногда к ним относят также цемент и бетон. [c.38]

Несмотря на многочисленные исследования, в настоящее время не существует надежных инженерных методов расчета характеристик разрушения изделий из ВКМ с металлической матрицей. Влияние различных дефектов на прочностные характеристики композиционных материалов неравнозначно и зависит прежде всего от условий эксплуатации конструкции. Численное моделирование процессов деформирования и разрушения бороалюминия [7], экспериментальные исследования [15] позволяют выделить расслоения и поперечные трещины как наиболее опасные дефекты структуры композита. Поперечные трещины существенно снижают статическую прочность бороалюминия, а при воздействии циклических нагрузок являются очагами возникновения продольных расслоений, рост которых, в свою очередь, может привести кфазрушению за счет резкого снижения сопротивления материала действию сдвиговых деформаций. [c.227]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...