Разделы сайта

Читаемое

Обновления Mar-2024

Промышленность Ижоры -->  Холодная и полугорячая объемная штамповка 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64

13. Виды облегчающих камер, основные зависимости для расчета

их размеров и значения коэффициента ко, учитывающего влииние камеры

на силу выдавливания

Камера

Основные расчетные зависимости

Выдавливание

Центральная в приемнике (подкладном кольце)


л > 2 мм; а = 10-20° = (0,8-4-0,9) d;

Кольцевая в приемнике


1/ = V; а 45°; и- dif - задают;

Ли т

Закрытое, полузакрытое, открытое

0,85-0,90

Закрытое

0,90- 0,95

Верхняя


Нижняя


rf= (0,8-ь0,9у d; V = (0,55н-0,75) К; 4V

Закрытое, полузакрытое, открытое

0,50- 0,90

1/ = (0,7-ь0,8) V; d х 0,8d; /> 2 мм;

Я = /1к+ (1>0-:-1,2) d; применять при 1,10>

> 0,25

Закрытое, полузакрытое, открытое

0,80-0,90

Продолжение табл. 13

Камера

Основные расчетные зависимости

Выдавливание

Боковая


1/ = (0,7-4-0.8) V; и и Д-

к i; о -9-

Закрытое

0,80-0,90

Угловая


V = (0,7--0,8) 1/; d = (1,0--1,2) d; 121/

Лн= n(2D d-Dd,);

применять при Я < 1,3d

Закрытое

0,90- 0.94

Сквозная


d = (0,7-4-0,9) d

Закрытое, полузакрытое

0,38- 0,85

Без камеры

1,00

Обозначения: V- объем полости заготовки; V - объем камеры; D, Я- размеры заготовки; d~ диаметр полости; Л- глубина полости заготовки; d , /i - размеры камеры.



ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОЙ СИЛЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ

заготовках из стали с высоким сопротивлением деформированию и малой пластичностью, как правило, невозможно. В этом случае целесообразно применять выдавливание в режиме теплой (полугорячей) деформации.

Сила закрытого выдавливания прн колодной н полугорячей деформации

Р = pfko, (72)

где р - давление пуансона; / - наибольшая площадь поперечного сечения внедренной части пуансона; - коэффициент, учитывающий влияние облегчающей камеры (см. табл. 13).

Давление при инедрении цилиндрического пуансона с плоским или сферическим торцом

р = п [о,95 + р)(т1- ) +

f 0,67стт --/б,71 lnR-\----

- 8,6 т] + (7,16 + 7,85 InR -

- 6,7\R)u ,

(73)

где п - коэффициент; для пуансона с плоским торцом п= I, для пуансопа со сферическим торцом

=-г-

при hO,Sd и rt= 1 при ft > 0,5d (ft, d - соответственно глубина внедрения и диаметр пуансона); р - коэффициент контактного трения; hi- глубина полости (для полости со сферическим дном - глубина ее цилин-фической части):

С(/? -ехре;)

1)ехре;.

С(ехре;. -1) ~ (-1)ехрб

R - относительный радиус внешней границы очага пластической деформации;

для пуансона с плоским торцом

/? = 5,6-2,7ехр :=;

для пуансона со сферическим торцом - 0.6ft

= 5,6 - 2,7 ехр-

при 0<ft<0,5d; /? = 5.6-2,7ехр ~ прн h > 0,5 d;

el - средняя интенсивность деформации на поверхности полости; для пуансона о плоским торцом 8 = 2ft/d; для пуансона со сферическим торцом

= 1п d/(d - К) прн h < 0,5d; в;. = = 0,693 + (2ft - d)ld прн ft > 0,5d; (ci)np. С - соответственно предельное значение интенсивности напряжений и постоянная, представляющие собой параметры зависимости = (Oj)np - - С ехр (-8;), аппроксимирующей связь между интенсивностью напряжений и интенсивностью деформации, устанавливаемую по результатам испытания на растяжение или сжатие.

Формулу (73) можно использовать для расчета давления при внедреини пуансона любой другой формы. В этом случае d есть диаметр приведенного круга, равновеликого по площади наибольшему поперечному сечению внедренной части пуансона, определяемый по формуле d = \,\Ъ-/1- Вычисленное по формуле (73) значение р следует умножить на произведение коэффициентов ki, fta, feg, учитывающих влияние соответственно формы поперечного сечения (табл. 14), наличия рельефа на торце н радиуса г сопряжения торца пуансона со стенкой. Значения 2 составляют: 1 - для пуансона с плоским гладким торцом; 1,2-1,3 - для пуансона с вогнутым торцом сложного рельефа. Коэффициент для т = (0,04-0,50) d при ft = (0,2-0,5) d равен 0,75-1, а прн ft>0,5d составляет 0,9-1. Большему значению т соответствует меньшее значение k.

Давление при внедреннн цилиндрического пуансона о плоским торцом

СИЛЫ ВЫДАВЛИВАНИЯ ПОЛОСТЕЙ ШТАМПОВ

14. Коэффициент формы поперечного сечения пуансоиа

Форма поперечного сечения пуансоиа

Круг или многоугольник с числом сторон не менее пяти

1,00

Квадрат, прямоугольник с отношением сторон а < < 1,5й

1,05

Прямоугольник с а> 1,5й

1,07

Крестообразная

1,14

Треугольник

1,16

15. Характеристики механических свойств некоторых марок стали (в отожженном состоянии)

Марка стали

р. н

12ХНЗА

158-

1215

1,27

15Х5М

156-

1340

1,67

ЗОХГСА

189-

1415

У10А

170-

1246

ЗХ2В8Ф

156-

1330

0,86

175-

1450

1,28

5ХНМ

179-

1291

0,40

4Х5МФС

161-

1293

,8.9

5ХЗВЗМФС

138-

1232

0,72

(ДИ-23)


Рис. 23. Схема полузакрытого выдавливания:

1 - пуансон: 2 - заготовка; 3 - направляющая; 4 - обойма

В заготовку из низкоуглеродистой стали можно также определить по эмпирической формуле

р = 2,08(1+р)(ЯВ) --j. (74)

где НВ - твердость материала заготовки по Бринеллю.

Значения НВ, От (Оо.а), (ot)np С, 8jp для некоторых марок стали приведены в табл. 15.

Потребную силу при полузакрытом н открытом выдавливании и давление на пуансон можно рассчитать по формулам (72)-(74). Вычисленное по формулам (73) и (74) значение, давления следует уменьшить: на 20 % для открытого выдавливания и на 17 % для полузакрытого [если hn = (0,6-=-0,8) t; рис. 23]. Указанные рекомендации справедливы для заготовок, наружные поперечные размеры которых соответствуют размерам, приведенным в табл. 16.

Для деталей с полостями, имеющими в поперечном сечении форму круга, прямоугольника с отношением сторон а1,5& или близким к нему, целесообразно использовать цилиндрическую заготовку. Диаметр D заготовки следует назначать в зависимости от отношения глубины ft внедрения пуансона к его диаметру d и способа выдавливания по табл. 16.



16. Значения отношения поперечных размеров полуфабриката (D и В) н полости (d и Ь)

Выдавливание

Открытое


Р <20°

h/d (ft/6)

До 0,5

Св. 0,5

D/d {Bib)

2,5-3,0

3,0-3,5

Р> 20°

До 0,5

Св. 0,5

2,0-2,5

2,5-3,0

Полузакрытое

До 0,5

2,0-2,5

Св. 0,5

Закрытое

До 0,7

2,2-2,J

1,8-2,5

Св. 0,7

2,5-3,0

Для пуансона некруглой формы за диаметр необходимо принимать диаметр описанной окружности.

В случае изготовления полости прямоугольной формы с отношением сторон а> 1,56 заготовка должна иметь форму прямоугольника (во избежание разрушения в углах полости). Ширину полуфабриката следует назначать по табл. 16, а длину - такой, чтобы толщина его стенки была прибли-


is)

Рис. 24. Готовая деталь (а) и ее полуфабрикат (б) после выдавливания

зительно одинаковой по всему периметру полости.

Расчетные поперечные размеры заготовки необходимо сопоставить с соответствующими размерами готовой детали. При этом чертежные размеры детали должны вписаться в размеры заготовки; в противном случае следует изменить размеры заготовки. Увеличение по сравнению с расчетными поперечных размеров заготовки приводит к росту деформирующей силы при открытом выдавливании и практически не влияет на силу при закрытом и полузакрытом выдавливании, а уменьшение поперечных размеров снижает силу при открытом выдавливании и увеличивает ее при закрытом и полузакрытом выдавливании.

При закрытом выдавливании для определения высоты заготовки необходимо составить чертеж выдавленной заготовки (полуфабриката) (рис. 24). Наружные поперечные размеры полуфабриката принимаются равными размерам заготовки. При определении высоты принимают

во внимание припуски на обработку Дна Да = (1,5--2) мм и противоположного торца Дх = (1-=-10)мм. Припуск Д1 учитывает утяжку металла, на величину которой влияют глубина и форма контура поперечного сечения полости, радиус сопряжения стенки полости с дном и механические свойства материала заготовки. Чем сложнее контур полости, больше ее глубина и радиус сопряжения, тем больше утяжка. Материалы, обладающие невысокой склонностью к упрочнению, имеют меньшую утяжку, чем сильно упрочняющиеся. В случае применения нижней облегчающей камеры Дз = = (0,54-0,8) ft .

Если дно полости плоское, размер t должен быть не менее (0,4-г-0,5) d; при сферической и конической форме дна наименьшее значение t может быть равным 0,2d (d - диаметр или ширина полости прямоугольной формы). Для полости со сложной формой поперечного сечения за d следует принимать диаметр (ширину) круга (прямоугольника), равновеликого по площади наибольшему поперечному сечению. Указанное ограничение вызвано тем, что по Мере дальнейшего уменьшения толщины дна резко растет деформирующая сила.

Имея чертеж полуфабриката, можно вычислить высоту Н заготовки из условия равенства объемов заготовки и полуфабриката. Если полость неглубокая (h < 0,5d), высоту заготовки можно назначить равной высоте полуфабриката, ибо приращение высоты вследствие образования полости в этом случае небольшое.

Для открытого и полузакрытого выдавливания высоту полуфабриката можно назначить из тех же соображений, что и для закрытого выдавливания. Минимальное значение высоты заготовки следует принимать равным высоте полуфабриката.

Изложенные рекомендации действительны для изготовления полостей без наклонных элементов на боковой поверхности. В случае образования полостей с наклонными или винтовыми элементами на боковой поверхности (например, полостей матриц пресс-форм для изготовления пластмассовых цилиндрических косозубых ше-

Рис. 25. Зависимость деформации Е = = In от 4= ТГ

стерен) целесообразно использовать закрытое выдавливание. Наибольшее снижение потребной силы выдавливания можно обеспечить применением заготовки со сквозной камерой в виде цилиндрического отверстия диаметром d . Фаска под углом 2ф = 90-Н 120° со стороны внедрения пуансона обеспечивает благоприятные условия течения материала и нагружения зубьев пуансона в начальный период деформирования. Отношение наружного диаметра заготовки к диаметру полости должно составлять приблизительно 1,5. При определении высоты заготовки следует учесть, что начальный и конечный участки полости имеют неполный профиль элементов и должны быть удалены обработкой резанием.

Предельной называют глубину полости, при которой наступает нарушение прочности пуансона или разрушение материала заготовки. В целях использования условия прочности пуансона необходимо вначале вычислить предельную глубину внедрения пуансона, по которой можно определить глубину Ai полости полуфабриката. Предельную глубину (h/d)np внедрения пуансона следует вычислять по формулам (72)-(74), полагая pk рав-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64

© 2003 - 2024 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка