3. Определение усилия вытяжки

3.1 Необходимость использования прижима

При вытяжке тел вращения пластическая деформация чаще всего характеризуется коэффициентом вытяжки m, который определяют как отношение диаметра (по серединному сечению) изделия после вытяжки к диаметру до вытяжки:

,

(7)

где m – коэффициент вытяжки;

d – диаметр изделия после операции вытяжки, мм;

D – диаметр изделия до операции вытяжки, мм.

Для первого перехода D соответствует диаметру исходной плоской заготовки. Если вычисляется отношение диаметра изделия, заданного чертежом, т.е. окончательно изготовленного, к диаметру плоской заготовки, то получают общий коэффициент вытяжки m_ОБЩ. В том случае, когда определяется отношение диаметров заготовки до и после однократного пропуска в отверстие матрицы, говорят о коэффициенте вытяжки соответствующего перехода: m₁ – на первом переходе; m₂ – на втором и т.д.

Коэффициент вытяжки – величина меньшая единицы. Чем меньше значение коэффициента вытяжки, тем больше деформируется металл. Однако уменьшение коэффициента вытяжки ограничено прочностью протянутого изделия и условием появления складок (гофров) на заготовке. Появление складок на цилиндрической поверхности изделия можно в некоторой степени предотвратить применением прижима (см. рис. 2), но часто в прижиме нет необходимости. Установлено, что при вытяжке гофры не образуются, если:

,

(8)

где – относительная толщина заготовки, выраженная в процентах.

Если коэффициент вытяжки удовлетворяет условию (8), то вытяжку можно производить без прижима. В случае, когда требуется коэффициент вытяжки меньше, чем рассчитанный по формуле (8), необходимо применить прижим – складкодержатель. По итогам сравнения значений следует сделать вывод об использовании или не использовании прижима.

3.2 Расчет количества переходов

Для определения возможности получения заданной гильзы за один переход необходимо сравнить минимально допустимые значения коэффициента вытяжки на первом переходе, определенные опытным путем (табл. 3), с расчетным значением общего коэффициента вытяжки m_ОБЩ.

Таблица 3

Допускаемые минимальные коэффициенты вытяжки

деталей из сталей 08кп, 10, 20 и мягкой латуни

Коэффициент вытяжки на переходах	Относительная толщина заготовки , %
	св. 0,1 до 0,3	св. 0,3- до 0,6	св. 0,6 до 1,0	св. 1,0 до 1,5	св. 1,5 до 2,0	св. 2,0
m1	0,59	0,57	0,55	0,53	0,51	0,5
m2	0,82	0,81	0,80	0,79	0,78	0,77
m3	0,83	0,82	0,81	0,8	0,79	0,78
и т.д.

Если определяемое по табл. 3 значение минимально допустимого коэффициента вытяжки m₁ окажется больше, чем требуемый общий коэффициент вытяжки m_ОБЩ, это означает, что за один переход гильзу изготовить невозможно – следует принять вытяжку в несколько переходов. В таком случае на первом переходе необходимо проектировать минимально допустимый коэффициент вытяжки из табл. 3. Это связано с тем, что для многооперационной вытяжки допустимый коэффициент вытяжки каждого последующего перехода больше предыдущего в связи с упрочнением материала в результате его пластической деформации. Число переходов, необходимых для вытяжки высоких гильз, определяется путем последовательного подсчета диаметров вытяжки (d₁, d₂, … d_n) на каждом переходе до получения диаметра, равного заданному диаметру детали.