2. Визначення діаметра заготівки при витяжці

із стоншуванням стінки

При витяжці із стоншуванням стінки деталі діаметр початкової заготівки визначають з умови постійності об'єму заготівки і деталі:

(4)

звідки:

(5)

де: - об'єм окремих найпростіших елементів, на які в думках розбивається деталь при розрахунку;

- об'їм передбачений для видалення припуска (фестонів);

S – товщина листового матеріалу.

Об'єм припуск на обрізання при відносній глибині деталі (див. мал. 8) орієнтовно складає 812% від об'єму деталі і 1215% при .

3. Визначення діаметра заготівки для осісиметричних

деталей складної форми (конічних, східчастих і ін.)

Діаметр круглої початкової заготівки для деталей складної форми (конічної, східчастої і ін. форми) визначають так само, як і для простих осісиметричних деталей по формулі (23) з рівності поверхонь деталі і заготівки .

Рис. 2 Східчаста осісиметрична деталь

Так, наприклад, на рис.10 показана східчаста осісиметрична деталь. Площа поверхні деталі даної деталі F, і будь-якої іншої складної деталі, визначається з використанням правила Гюльдена – Паппуша: площа поверхні F тіла обертання, утвореного кривої довільної форми при обертанні її навкруги осі, що знаходиться в тій же площині, що і крива, рівна твору довжини створюючої на шлях її центру тяжкості:

(6)

де: L – довжина створюючої, рівна ;

- відстань від осі деталі до центру тяжкості створюючої.

Для практичних розрахунків створююча розбивається на найпростіші елементи (кільцеві, циліндрові, торцеві), як показано на рис. 2.

Положення центру тяжкості елементів створюючої і їх довжину визначають відповідно до графо - аналітичним методом, приведеним в довідниках по листовому штампуванню, там же приведені відповідні таблиці для розрахунку для торових елементів.

Підставивши значення F з формули (28) у формулу (23), знаходимо вираз для визначення діаметра заготівки:

. (7)

4. Визначення висоти деталі типу стакан

по операціях витяжки без стоншування, післяопераційних зусиль витяжки і притиску

Висота напівфабрикатів по операціях визначається з умови постійності об'єму деталі і заготівки. Так, для циліндрових деталей без фланця при витяжці деталі типу «стакан» (див. мал. 9) з умови висоту по операціях можна визначити таким чином:

(8)

де: - припуск на обрізання торця.

Для наближених розрахунків у виразі (30) вважають, що = 0; і =0, тоді:

(9)

де: - діаметр напівфабрикатів по операціях;

n – номер операції.

Зусилля витяжки визначають по наближеній формулі:

, де: n – номер операції. (10)

Зусилля притиску, якщо притиск необхідний, для операцій витяжки визначається таким чином:

, де: n – номер операції. (11)

1.5 Визначення необхідності вживання притиску і оптимального питомого тиску притиску на заготівку.

Витяжка може здійснюватися з притиском заготівки і без притиску. Витяжка без притиску заготівки може здійснюватися лише за певних умов, що забезпечують відсутність гофрів. Стискаючі напруги, діючі у фланці, за певних умов можуть привести до втрати стійкості фланця (утворенню гофрів).

На практиці застосовують спрощену, наближену залежність, що дозволяє встановити потребу в притиску при витяжці. Так, для першої операції витяжки деталі з плоским дном умову витяжки без гофрів можна записати в наступному вигляді:

(12)

де: D - діаметр плоскої початкової заготівки;

d - діаметр стакана, що витягається.

Якщо ж нерівність (11) не виконується, тобто D - d > (18 – 22) то вірогідно утворення гофрів при витяжці і витяжку необхідно вести з притиском.

Встановлено, що більш інтенсивно зміцнювані метали менш схильні до утворення гофрів і граничне відношення для них менше ніж для інтенсивно зміцнюваних металів. Для запобігання утворення гофрів при витяжці застосовують ребра перетяжок і пороги.

Складніше справа йде на практиці, коли необхідно визначити оптимальний питомий тиск притиску q. Значення q повинне бути з одного боку мінімальним, щоб не перенавантажувати вертикальну стінку деталі, що витягається, і не збільшувати зусилля витяжки. З другого боку повинне бути достатнім, щоб не викликати утворення гофрів у фланцевій частині заготівки. Утворення гофрів може стати причиною руйнування при витяжці, коли гофри втягуються в отвір матриці або стати причиною браку при витяжці деталей з фланцем, коли він передбачений кресленням.

Рис. 3 Залежність зусилля витяжки від питомого тиску притиску