Разделы сайта

Читаемое

Обновления Mar-2024

Промышленность Ижоры -->  Точность многооперационной вытяжки 

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 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

элементом вытяжной тороидальной матрицы является ее радиус закругления. Величина радиальной кривизны тороидального участка матрицы оказывает существенное влияние иа максимальное растягивающее напряжение,

При вытяжке оболочек с широким фланцем применяют прижимное устройство. В этом случае радиусы закругленной матрицы могут быть приняты большими, чем при вытяжке деталей без фланца:

[S (0)/Оз] 100

2,0-1,0 (10-bl5).s

1,0-0,2 (154-20)s

0,2-0,06 (20-4-30) s

коэффициент вытяжки, устойчивость и сокращение толщины стенки в опасном сечеиии. С увеличением радиуса матрицы

В случае последовательной вытяжки в ленте радиусы закруглений матрицы принимают меньшими, чем при однооперационной вытяжке:

[5(0)/Оз] 100 ... Св. 2 2,0-1,0 1,0-0,5

гм ... (0,6-0,7) rM j (0,65--0,7) гм 1 (0,7-0,8) Гм

улучшаются условия вытяжки в ре зультате снижения сопротивления из гибу и уменьшения ширины перетяги ваемого фланца. Это позволяет интен сифицнровать процесс вытяжки, ис пользуя большие значения коэффи циентов вытяжки. С другой стороны увеличение радиуса матрицы приводит к увеличению возможности склад кообразоваиия.

В табл. 8 приведены радиусы за кругления вытяжных матриц (рис. 23] в зависимости от материала детали.

На последующих операциях вытяж ки радиусы закругления матрицы при иимают

гмг, = (0,7 0,9) гм . (29;

где м 1 - радиус матрицы на пре дыдущей операции.

Радиус закругления пуансона на последующих операциях

n = 0,5(d ,-d ). (30)

На последней операции вытяжки г принимают равным заданному радиусу готовой детали, ио не менее (Зн-2) s (0) для материалов толщиной s (0) < 6 мм и не менее (2-н1,5) s (0) для S (0) > > 6 мм.

Рекомендуемая высота рабочего пояска матрицы (мм) зависит от диаметра (мм) детали:

Диаметр до 20 20-25 св. 50 Высота 0,4 0,3 0.2

пояска

Радиусы закруглений матрицы должны постепенно уменьшаться по переходам. Радиус закругления пуаисоиа при вытяжке деталей средних размеров принимают равным, а при вытяжке мелких деталей - большим радиуса закругления матрицы.

По диаметрам вытяжек на операциях и выбранным радиусам закруглений определяют глубину вытяжки:

для п-й вытяжки

W = (D-Z>,)/4dn-i-0,86v (31)

4. РАСЧЕТ СИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ

На величину максимального напряжения Ортах в сечении цилиндрической стеики и усилие вытяжки влияют следующие параметры: геометрия инструмента и качество обработки его поверхности, зазор между пуансоном и матрицей, характеристики штампуемого материала. Наиболее существенным является влияние кривизны тороидального участка рабочей поверхности тороидальной и угла конусности коиусио-торондальной матриц. Максимальное усилие вытяжки для второй и последующих операций

Ятах = я ds (0) Ор п,ахП, (32)

где п - поправочный коэффициент, зависящий от значений коэффициента вытяжкн К;

1.43 1,0

1.39 0,95

1.33 0,90

1,30 0,85

1,25 0,80

1,28 0,70

1,11 0,60

1,06 0,50

При определении усилия значения Up max определяют поформулам (1) н (6), а с учетом анизотропии материала по формулам (7) и (10).

Если последующую вытяжку осуществляют с прижимом, то необходимо знать усилие прижима, соответствующее Ортах- Усилие прижима на последующих операциях подсчитывают по формуле

-(йп-2гм )]. (33)

где Рпр - давление прижима; F3 - площадь заготовки под прижимом; <in-i ч dn - диаметры вытяжки соответственно на предыдущей и последующей операциях; - радиус сопряжения дна и стенки при вытяжке на последующей операции.

Ниже приведены значения рпр Лля различных материалов.

Р р, МПа

Алюминий ...... 0,8-1,2

Латунь........ 1,5-2,0

Медь......... 1,0-1,5

Сталь мягкая, толщиной:

св. 1,5....... 1,5-2,5

до 0,5 ....... 2,0-3,0

Аустенитные стали . . 2,5-3,0

Полное усилие вытяжки для прессов простого действия

- Р max

(34)

для прессов двойного действия Р = Рв-Если в конструкции вытяжного штампа предусмотрены буферные устройства и выталкиватели, то усилие буферного устройства при многоопера-циониой вытяжке с прижимом на прессах простого действия будет равно

-fsin а ).

Работу формоизменения прн вытяжке характеризует площадь диаграммы усилие - путь. Обычно величину работы (Дж). затрачиваемой иа последующих операциях вытяжки, определяют по формуле

Sin ctvt

(35)

Лп - СРп xm\ffii.

(36)

где An - работа на последующей операции вытяжки; Нп - глубина вытяжки; Рдтах- максимальное усилие вытяжки на каждой операции; С - коэффициент полноты диаграммы усилие - путь иа последующих переходах, зависящий от коэффициента вытяжки;

К . . . 1,42 1,33 1,25 1,11 С . . . 0,85 0,80 0,75 0,70

При наличии буферных устройств и вытал ки вателей

(37)

где Лб -- работа, затрачиваемая на сжатие буфера; Лпр - работа прессй за один рабочий ход.

Под скоростью вытяжки обычно понимают скорость перемещения инструмента в начале вытяжки. Для кривошипных прессов

у = 0,105л г(Япр-/гпр) . (38)

где Япр - ход пресса; /tnp - рабочая часть хода; п - число ходов в секунду.

Рекомендуемые скорости вытяжки для различных материалов приведены в табл. 9.

Полезная мощность при вытяжке

N=-An. (39)

Мощность на маховике

Ny, = КАп/ц, (40)

где К = 1,2-н 1,4 - коэффициент неравномерности процесса; ц = 0,6- -Н0,8 - КПД пресса.



9. Скорость вытяжки (мм/с) а начале процесса

Пресс действия

Материал

про-

двой-

стого

ного

Алюминий

Алюминиевые

150-200

сплавы

Латунь

1000

Медь

Сталь:

ннзкоуглеро-

175-200

дистая

коррозионно-

100-150

стойкая

Мощность электродвигателя

Лдв - Л/м/т1ь (41)

где T)i - КПД передачи.

Для снижения Opniax и усилия вытяжки за счет уменьшения трення между материалом и инструментом и повышения стойкости штампов в процессе вытяжки используют смазочные материалы. Их необходимые свойства: хорошо удерживаться на поверхности инструмента и заготовки; выдерживать значительные давления; легко удаляться с поверхности готовой детали; не вызывать коррозии металла и инструмента; быть дешевыми. Различают смазочные материалы с наполнителем и без наполнителя. Наиболее предпочтительны смазочные материалы с наполнителем (мелом, тальком, графитом), позволяющие снизить коэф-

10. Составы смазочных материалов для вытяжки

фицйент трения в 2-3 раза. При вытяжке без смазочных материалов стали 11 алюминиевых сплавов коэффициент трения ц= 0,20-0,35. Смазочный материал с наполнителем, например минеральное масло с мелом и графитом, обеспечивает ц - 0,08ч-0,15, а использование в качестве смазочного материала веретенного масла илн пленки ПХВ позволяет снизить коэффициент трения соответственно до 0,10-0,15 и 0,05-0,075.

В табл. 10 приведены составы смазочных материалов на основе веретенного масла, применяемого при вытяжке.

В случае легкой вытяжкн можно рекомендовать в качестве смазочного материала 20 %-иый раствор зеленого мыла в воде, водную эмульсию, содержащую по 3 % зеленого мыла и талька, и эмульсию стандартного эмуль-сола. При средней вытяжке рекомендуется смазочный материал состава, %: 25 растительного масла, 5 натрового мыла, 45 мела и 25 воды, а для тяжелой вытяжкн - эмульсионный смазочный материал Укринол-5/5 . Для вытяжки труднодеформнруемых сталей н сплавов применяют лаки марок: ХВ-5179, А-113 и АК-ПЗФ.

5. ТОЧНОСТЬ ДЕТАЛЕЙ, ПОЛУЧАЕМЫХ МНОГООПЕРАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКОЙ

Получаемая в результате многооперационной вытяжки точность оболочек определяется допусками на их диаметр и высоту. Отклонение размеров

Содержание, %

Сталь

Вере-

Олеи-

Рыбий

Соли-

Вода

Наполнитель

тенное

новая

масло

кислота

Низкоуглеродистая

6 зеленого

мыла.

15 графита.

5 серы

Углеродистая и низ-

20 графита

колегированная

11. Значения коэффициента п

Общее число операций вытяжки

Порядковый номер операции

Начальная толщина стенки S (0). мм

0,30

0,25

0,20

0,1/0

0,1/0

0,1/0

0,50

0,40

0,35

0,30

0,25

0,20

0,1/0

0,1/0

0,1/0

0,50

0,40

0,35

0,40

0,30

0,25

0,30

0,25

0,20

0,1/0

0,1/0

0.1/0

Примечание. Числитель соответствует вытяжке с допусками деталей по 14-16 квалитету, а знаменатель по И -12 квалитету. Остальные значения относятся к вытяжке с допусками деталей как по 14- 16, так и по 11-12 квалитету.

по диаметру зависит от величины зазора между пуансоном и матрицей и точности изготовления штампа.

Зазор между цилиндрическими поверхностями пуансона и матрицы на-

значается больше исходной толщины материала заготовки:

г = (Dm - d )/2 > s (0), (42)

где г - односторонний зазор между цилиндрическими поверхностями пуансона и матрицы. Прн вытяжке с прижимом

г= ns(0) + s (0),

(43)

где п - коэффициент (табл. 11); s (0)- максимальная толщина заготовки с учетом верхнего (плюсового) отклонения.

Для определения одностороннего зазора можно рекомендовать формулы, приведенные в табл. 12.

Для всех операций, кроме последней, направление зазора безразлично. На последней операции прн вытяжке цилиндрических деталей зазор устанавливается:

с заданным наружным размером за счет пуансона, т. е.

DM = d; d = D -2z; (44)

с заданным внутренним размером за счет матрицы, т. е.

4 = вн; D =dn + 2z. (45)

Исполнительные размеры рабочих частей пуансонов п матриц назначают в зависимости от того, как сопрягается в процессе сборки вытягиваемая деталь: по наружному или внутреннему

12. Формулы для определения одностороннего зазора при вытяжке деталей с точностью изготовления по 11-12 и 14-16 квалитетам

Операции (перевод) вытяжки

Квалнтет

11 - 12

.14 - 16

Вторая И последующие

Последняя

Z - S (0) + б -f 2а Z S (0) + б

г-=- S (0) -f б + (2,5-т-3,0)а Z S (0) + б -f 2а

Примечание: б - верхнее (плюсовое) отклонение допуска на толщину материала, мм; а - прибавка (табл. 13).



13. Значения прибавки а (размеры, мм)

если по внутреннему, то

Толщина материала

5(0)

Прибавка а

Толщина материала S (0)

Прибавка а

0,05

0,21

0,10

0,22

0,12

0,25

0,15

0,30

0,17

0,35

коитуру. Если сопряжение детали осуществляется по наружному контуру, то

Dm = (D -A)+ m. (46) <in = (OM-A-2z) 6 ; (47)

£м = (Он + 0,5Д + 2г) м. (48) п = (Ои + 0,5Д) б, (49)

где dn и Dm - исполнительные размеры соответственно пуаисоиа и матрицы; D - номинальный диаметр по наружному и виутреииему контурам; Д - допуск на изготовление де тали; г - односторонний зазор; дц и - допуски на изготовление пуаисоиа и Матрицы; йц = (0,08-н0,12) Д и бм = (0,12-1-0,16) Д, но не выше допусков по 8-9 квалитету иа соответствующий размер.

Допускаемые отклонения по виутреииему диаметру вытянутых деталей приведены в табл. 14. Точность осесимметричной вытяжки по высоте иллюстрирует табл. 15.

14. Допускаемые отклонения по виутреииему диаметру вытянутых деталей (размеры, мм)

Толщина материала s(0)

Номинальный виутреи-иий диаметр dg

Толщина материала s(0)

Номинальный виутреи-иий диаметр

До 50

50 - 100

100 - 300

До 50

50-100

100 - 300

0,5 0,6 0,8 1,0 1,2 1,5

±0,12 ±0,15 ±0,20 ±0,25 ±0,30 ±0,35

±0,20 ±0,25 ±0,30 ±0,35 ±0,40

- ,2,5 ±0,30 3,0 ±0,40 4,0 ±0,50 5,0 ±0,60 6,0

±0,40 ±0,45 ±0,50 ±0,60 ±0,70 ±0,80

±0,50 ±0,60 ±0,70 ±0,80 ±0,90 ±1,00

±0,70 ±0,80 ±0,90 ±1,00 ±1,10 ±1,20

15. Допускаемые отклонения по высоте вытянутых деталей (размеры, мм)

Толщина материала s(0)

Высота вытягиваемой детали

До 18

18-30

30 - 50

50 - 80

80 - 120

120-180

180 - 260

До 1,0 1,0-2,0 2,0-4,0 4,0-6,0

±0,5 ±0,6 ±0,8

±1,0

±0,6 ±0,8 ±1,0 ±1,2

±0,8 ±1,0 ±1,2 ±1,5

±1,0 ±1,2 ±1,5 ±1,8

±1,2

±1,5 ±1,8 ±2,0

±1,5 ±1,8 ±2,0 ±2,5

±1,8 ±2,0 ±2,5 ±3,0

ВЫТЯЖКА ДЕТАЛЕЙ КОРОБЧАТОЙ ФОРМЫ

Схемы формоизменения заготовки при вытяжке деталей коробчатой и осесимметричной формы во многом сходны. Однако схема напряжеиио-дефор-мированного состояния заготовки в процессе вытяжки коробчатых деталей (рис. 1, 2) неоднородна как по координате р, так и по координате 6. При р = = г в области фланца, предназначенной для угловых участков стеики коробчатой детали, возникают следующие напряжения:

(Гр max = (ГЛ In (,Rlr) - е2]/(/3 v) -f -f цд/(л/?5); Tpe = M/(/3v); 0e = - [20s /1 -(e/v)/! -

- <p max],

где Op, 09, Tpe - компоненты тензора напряжения; - напряжение текучести; /? - расстояние от центра углового закругления до края заготовки по биссектрисе угла; s - толщина стеики детали; у - угол, определяющий протяженность очага пластической деформации (экспериментально показано, что v можно принимать равным I рад).

Пластические деформации распространяются в части фланца заготовки, предназначенной для образования плоских стенок детали (см. рис. I, табл. I). Значения этих деформаций прежде всего зависят от отношения высоты h коробчатой детали к ее ширине В, от радиуса г скругления в углах сопряжения плоских стенок. В сечеииях фланца, перпендикулярных к контуру проема матрицы, возникают сжимающие напряжения Од, под действием которых образовавшаяся плоская стенка может потерять устойчивость и собраться в гофры. При разработке процесса вытяжки для снижения в указанном месте напряжений 09 увеличивают напряжения Ор, повышая силу

прижима флаица илн вводя перетяжные ребра (пороги).

При вытяжке коробчатых деталей оценка предельно допустимой деформации на первой операции существенно осложняется ввиду иеодиород-иого распределения деформаций и напряжений по периметру проема матрицы. Для практических расчетов обычно используют условный коэффициент вытяжки, который по аналогии с коэффициентом вытяжки цилиндрического стакана определяют по выражению

К= = /1 -Ь 2ft -,

где г - радиус скругления в сопряжениях плоских стенок коробчатой детали; h - высота детали; /? - расстояние от центра углового скругления до края заготовки по биссектрисе угла.

При вытяжке коробчатых деталей максимальные растягивающие напряжения 0р в части фланца на угловых скруглениях распределены неравномерно. Эпюра распределения напряжений приведена на рис. 2.

Ввиду неравномерного распределения максимальных растягивающих напряжений 0р на угловых закруглениях значения коэффициента вытяжки для коробчатых деталей принимают в 1,5- 2 раза больше, чем при вытяжке цилиндрических деталей (табл. 2).

Из табл. 2 следует, что наибольшая относительная высота прямоугольных деталей зависит от отношения rIB и отношения толщины s (0) заготовки к условному диаметру заготовки Оз = = 2/?. В табл. 3 приведены относительные высоты коробчатых деталей, вытягиваемых за одну операцию из сталей марок 08 и 10.

На рис. 3 показана диаграмма выбора способа построе11ия коитура.

Три вытяжке иизких коробчатых деталей с относительно малыми ра-



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 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

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