книги из ГПНТБ / Скворцов, Г. Д. Основы конструирования штампов для холодной листовой штамповки подготовительные работы

каждый, а при а = b = 0 — форму цилиндра (рис. 39), т. е. продолговатую коробку можно рассматривать и как цилиндриче­ скую деталь, и как прямоугольную коробку.

С учетом этого обстоятельства коэффициент первой вытяжки //гпРод для продолговатой коробки с радиусом г и прямолинейным участком а можно представить как среднеарифметическую ве­ личину двух коэффициентов:

Чтобы получить действительное усредненное значение коэф­ фициента, необходимо принять за эталон такое построение продол­ говатой коробки, при котором хотя бы на незначительной длине прямоугольного участка имел место чистый изгиб. При таком условии свойства коробки ярко выражены. Это может быть тогда, когда расстояние а не только равно диаметру заготовки, необ­ ходимой для вытяжки угла коробки, но и значительно его превы­ шает.

Эксперименты и практика показывают, что при вытяжке ци­ линдрических деталей не наблюдается течения металла с краев заготовки, если значение коэффициента вытяжки равно или меньше 0,3, а применительно к коробкам влияние краев заготовки на процесс вытяжки угла прекращается при Юг и ^ Юг.

Для всех пластичных металлов можно с гарантией принять критический коэффициент первой вытяжки цилиндрических ко­ робок:

откуда условный диаметр заготовки

Следовательно, наиболее жесткие коэффициенты можно при­ нимать при расчете таких коробок, прямолинейные участки ко­ торых а и Ъ равны или больше Юг. Очевидно, при меньших а и b значения коэффициентов вытяжки должны быть выше.

При уменьшении длины сторон коробки коэффициент вытяжки увеличивается -примерно по прямолинейному закону и прибли­ жается к коэффициенту вытяжки цилиндрической детали. Это и было взято при выборе способа аппроксимации. Чтобы определить промежуточные значения коэффициентов вытяжки, воспользуемся свойствами арифметической прогрессии.

Вначале вычислим допускаемые коэффициенты вытяжки для продолговатых коробок, прямолинейный участок а которых изменяется от 0 до Юг, а участок b равен 0. Участок а разделим

70

на десять равных промежутков л, т. е. а может принимать один­

формуле (25). При этом принимаем следующие значения коэффи­ циентов для вытяжки коробок в зависимости от относительной

И Т. Д.

Зная соответствующие разности арифметических прогрессий, определяем все промежуточные значения коэффициентов (табл. 16).

Изложенный метод используем для нахождения допускаемых коэффициентов вытяжки квадратных коробок.

Прямолинейные участки b делим на равные промежутки так же, как и прямолинейные участки а продолговатых коробок при составлении табл. 16.

Первыми членами прогрессий назначаем коэффициенты первых вытяжек цилиндрических деталей, так как при b = 0 углы ко­ робок сливаются в один центральный; последними членами при b = Юг назначаем уже известные значения коэффициентов: 0,36; 0,34; 0,32; 0,30; 0,28 и 0,26. Результаты расчетов заносим в табл. 17.

Допускаемые коэффициенты вытяжки прямоугольных ко­ робок определяются в прямой связи с продолговатыми и квадрат­ ными коробками.

Если значения коэффициентов вытяжки продолговатых и квадратных коробок зависят от радиуса г и одного прямолиней­ ного участка а или. Ь, то коэффициенты вытяжки для прямоуголь­ ных коробок являются функцией трех переменных: радиуса г и двух прямолинейных участков а и Ъ.

Коэффициент вытяжки прямоугольной коробки есть средняя величина между допускаемыми коэффициентами вытяжки двух квадратных коробок, стороны которых равны соответственно меньшей ш большей сторонам заданной детали. Если обозначить через т прям (а-ь) коэффициент вытяжки прямоугольной коробки

71

Таблица 16

Допускаемые коэффициенты первых вытяжек продолговатых коробок (из плоских заготовок)

П р и м е ч а н и е . Приведенные данные в табл. 16 н в следующих таблицах относятся к ннзкоуглероднстым сталям и другим сплавам, обладающим идеитнчными показателями пластичности.

со сторонами а и Ь, а через та (Кв) и /щ <КВ) — коэффициенты вы­ тяжки квадратных коробок соответственно со сторонами а и Ь, то допускаемый коэффициент вытяжки прямоугольной коробки будет

72

Таблица 18

Допускаемые коэффициенты первой вытяжки прямоугольных коробок (из плоских заготовок)

Число сочетаний сторон прямоугольников может быть неогра­ ниченным, так как размеры а и b переменные. Поэтому для опре­ деления всех значений коэффициентов вытяжки прямоугольных коробок потребовалось бы составить множество рядов, у которых соседние члены отличались бы на малые величины. Но в этом нет необходимости. Достаточно ограничиться несколькими соотно­ шениями между сторонами а и b прямоугольных коробок, которые могут охватить в основном всю номенклатуру деталей. При этом значения коэффициентов принимаются приближенными с точно­ стью, достаточной для практики.

Подобные ряды допускаемых коэффициентов первых вытяжек прямоугольных коробок приведены в табл. 18. Значения коэф­ фициентов определяли по формуле (26) и табл. 17.

Анализируя табл. 16, 17 и 18, нетрудно обнаружить следующую зависимость: для продолговатых, квадратных и прямоугольных коробок при равных суммах длин прямолинейных участков а и Ь, прилегающих к прямому углу и неизменных прочих условиях,

73

соответствующие допускаемые коэффициенты вытяжки равны. При этом подразумевается, что одна сторона прямого угла ко­ робки равна а (рис. 39), а другая b = 0. Это же правило справед­ ливо при сравнении только одного равновеликого угла (в том числе непрямого) нескольких различных по конфигурации ко­ робок (см. ниже). Абсолютная величина коэффициента вытяжки прямоугольной коробки находится в прямой зависимости от отно­

сительной суммарной длины

ее сторон ■а^ ь- (рис. 40).

Не менее важно иметь сведения о допускаемых коэф­ фициентах вытяжки коробок, углы которых образованы не взаимно перпендикулярными

Понятие об угле а = 0° условно. Такой угол как бы показы­ вает момент слияния в одну прямую линию двух сторон, прилега­ ющих к углу. Процесс вытяжки (свертывания) сменяется гибкой. Поэтому и коэффициент вытяжки условно принимается равным нулю.

Как уже рассматривалось выше, угол а = 360° возможен только в частном случае, когда прямолинейные участки коробки становятся равными нулю, что сопутствует образованию цилин­ дра. Следовательно, центральный угол 360° для коробки яв­ ляется предельным. При этом коэффициент вытяжки принимает максимальное значение.

74

Однако в практике встречается мало коробок с углами ос, превышающими 180°. Поэтому целесообразно составить ряды коэффициентов только для углов а — 180°ч-0°.

Так же, как и для прямоугольных коробок, допускаемые коэф­ фициенты вытяжки определяем в зависимости от соотношения сторон, прилегающих к рассматриваемому углу.

Наличие еще одной переменной величины — центрального угла сх — затрудняет составление таблицы с учетом одновременно

всех ранее принятых относительных толщин металла (j j -1 0 0% j ,

поэтому берем только одну из средних толщин.

Рис. 41. Примеры конфигураций коробок (в плане) с несколькими различными углами а]

Угол изменяем от 180° до 0° через каждые 15°.

Допускаемые коэффициенты вытяжки углов 180° назначаем по табл. 16. Если стороны, прилегающие к углу, равны между собой, то значения принимаем непосредственно из табл. 16. При различной длине сторон допускаемые коэффициенты вытяжки определяем как среднюю величину между коэффициентами вы­ тяжки двух продолговатых коробок, у которых длины прямо­ линейных участков соответственно равны .сторонам, прилегающим

с прилегающими к нему сторонами а и Ь\ та (прод)Шь (прод)— допу­ скаемые коэффициенты вытяжки продолговатой коробки с прямо­ линейными участками соответственно а и Ь.

•Значения коэффициентов для углов 90° приведены в табл. 18. Таким образом установлены допускаемые коэффициенты вытяжки, относящиеся к углам 180° и 90°.

75

Для нахождения промежуточных значений коэффициентов вытяжки для углов в диапазоне 180°—0° метод построения рядов по арифметической прогрессии оказался непригодным, так как он не обеспечивает сходимости в ранее известных точках (значе­ ниях коэффициентов). Более приемлем такой ряд, у которого'

величина, зависящая от разности между известными членами

тяжки можно принять как среднее значение между коэффициен­ тами вытяжки цилиндра и продолговатых коробок с прямолиней­ ными участками, равными сторонам, которые прилегают к рас­ сматриваемому углу.

При угле а > 200° допускаемый коэффициент вытяжки при­ ближается к коэффициенту вытяжки цилиндра, при угле 180° < < а < 2 0 0°—к коэффициентам вытяжки продолговатых коробок.

ОПРЕДЕЛ ЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ В Ы Т Я Ж К И

ПРИ ПОСЛЕДУЮ Щ ИХ П Е Р Е Х О Д А Х

Число переходов при вытяжке относительно низких коробок обычно не превышает 3—4. Если исключить первый и последний переходы, то в промежутке между ними остаются всего один или два перехода. Поэтому можно принимать одно среднее значение коэффициента тср для всех последующих переходов рассматри­

ваемого угла коробки.

Допускаемые коэффициенты вытяжки угла коробки при после­ дующих переходах определяем исходя из предположения,- что отношение коэффициентов первых вытяжек для угла коробки с радиусом г и для цилиндра с тем же радиусом соответственно равны отношению коэффициентов вытяжки при последующих переходах.

Следовательно,

Например, определим допускаемые коэффициенты последу­ ющих вытяжек квадратных коробок.

77

Допускаемые коэффициенты вытяжки цилиндрических дета­ лей при последующих операциях берем по табл. 1 1 как среднее

По табл. 17 находим значения коэффициентов первой вытяжки для квадратных коробок при b = Юг (нижняя строка) и по табл. 1 1 — для цилиндров, затем определяем /Су для последующих вы­ тяжек применительно к квадратным коробкам:

По формуле (27') рассчитываем значения коэффициентов вы­ тяжки ткъп при стороне квадрата b = Юг

С помощью арифметической прогрессий определяем проме­ жуточные значения коэффициентов и все результаты заносим в табл. 20. Особо выделяем значения коэффициентов для последних (завершающих) вытяжек, которые принимаем на основании опытных данных.

Допускаемые коэффициенты вытяжки при последующих пере­ ходах для коробок другой конфигурации определяются анало­ гично приведенным расчетам.

78

ПОСТРОЕНИЕ ПЕРЕХОДОВ П Р И В Ы Т Я Ж К Е С И М М Е ТР И Ч Н Ы Х КОРОБОК

Число переходов вытяжки той или иной коробки определяется на основании допускаемых коэффициентов вытяжки, приведенных

втабл. 16—20.

Вотличие от цилиндрических деталей при многооперационной

вытяжке коробок соблюдать подобие всех промежуточных форм переходов в плане для большинства типовых деталей нецелесо­ образно. Исключением являются коробки, имеющие форму овала, эллипса, для которых промежуточные переходы должны быть (в плане) подобны.

Если же промежуточные переходы вытяжки прямоугольной коробки выполнять так, как указано в плане на рис. 42, а, то от этого ухудшается процесс и конструкция складкодержателей, становится нетехнологичной для изготовления.

Опыт показал, что для квадратных коробок рекомендуется предварительно вытягивать, цилиндры, а затем скругленные квадраты-(рис. 42, б). Для прямоугольных коробок формы пере­ ходов должны быть близкими к овалу (рис. 42, в).

Построение контуров переходов вытяжек (в плане) начинают с последнего перехода, затем из центра радиуса угла коробки описывают окружности, соответствующие условным диаметрам вытяжки £>,; D u и т. д. (рис. 43, а, б), рассчитанным для всех переходов по допускаемым коэффициентам. Контуры соответству­ ющих переходов вытяжки строят до касания с условными окруж­ ностями. При этом важно уметь правильно построить предпослед­

79