Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Валиев, С. А. Комбинированная глубокая вытяжка листовых материалов

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

22.10.2023

Размер:

17.38 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 / 1813 14 15 16 17 18 > Следующая >>>

рованной	в ы т я ж к и (а, б, д, е) и более технологичных д л я про
т я ж к и (в,	г).

2.ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА

ТЕХНОЛОГИИ		КОМБИНИРОВАННОЙ		ВЫТЯЖКИ
При	выборе	оптимального	варианта технологии			глубокой
в ы т я ж к и основными критериями являются следующие						состав
ные элементы		себестоимости	изделий: стоимость		материала и
трудоемкость.
Меньшее значение при крупносерийном производстве имеет
третья	составляющая себестоимости — расходы на				инструмент
( ш т а м п ы ) .
Выбирать оптимальный вариант				технологического		процесса

м о ж н о на основании себестоимости детали, подсчитанной, на

пример, по формуле

[20]

c ^ ,

£ c

, „ ( , +

^ ) + S f ^ 4 M ,

где

С м

— стоимость

материала

на

одну

деталь;

С з п

— з а р а б о т н а я п л а т а н а

к а ж д у ю

из операций,

состав

л я ю щ и х технологический

процесс;

Я ц

— накладные

расходы

(в

% )

по

цеху,

где

изготовляется'

деталь;

С ш

— стоимость штампа д л я к а ж д о й

операции;

Я ш

— н а к л а д н ы е

расходы

(в

% )

по

цеху,

где

изготовляются

штампы;

П — величина

партии

изготовляемых

Деталей до

полного

износа

штампа .

Стоимость материала можно уменьшить путем выбора не

дорогого

исходного

материала и минимального его расхода,

а трудоемкость — в

основном путем сокращения числа опера

ций. Специфика

глубокой

в ы т я ж к и

(и

комбинированной

осо

бенности)

связывает

эти

две

составляющие

себестоимости с л о ж

ной

зависимостью.

К а к

отмечалось,

д л я

создания

оптимального

варианта

тех

нологии

глубокой

в ы т я ж к и необходимо, чтобы конструкция

полой

детали

была

технологичной. Если

конструкция

позволяет

варьировать толщину стенки или исходного

м а т е р и а л а

(или

оба

п а р а м е т р а ) ,

можно

применить наиболее

прогрессивные

методы,,

например,

метод

комбинированной

вытяжки .

Комбинированная

в ы т я ж к а

сравнении

традиционными

методами

позволяет

решить проблему сокращения числа операций однозначно — обеспечивает их уменьшение.

При сокращении числа операций в ы т я ж к и (и вспомогатель ных операций) уменьшается величина и третьей составляющейг

120

себестоимости штампованной детали — расходов на штампы . Н о варьирование толщины стенки изделия или толщины ис ходного материала влияет на норму расхода материала, по этому, рассчитывая технологический процесс, необходимо про водить сравнительный анализ нормы расхода материала и коэффициентов деформации комплексно. Величины последних

определяют трудоемкость технологии.

Д л я приближенных			сравнительных		расчетов		расхода мате
риала при вытяжке и комбинированной					в ы т я ж к е		можно	пользо
ваться формулой		идеальной нормы расхода				(без учета		конце
вых потерь)
		W =	pM D2 o(l +	1 , 5 S D ) 4 ,				(78)
где р м — плотность		материала, г/см3 .
Теоретически возможны следующие варианты применения
комбинированной		вытяжки .
В а р и а н т	А. В чертеже детали задано					постоянное		значе
ние толщины	дна	So (исходного		м а т е р и а л а ) .		Толщину		стенки

можно выбирать меньше толщины исходного материала в не котором диапазоне . В этом случае чем меньше значение суммар ного коэффициента утонения, тем меньше расход материала

ибольше число переходов по утонению.

По номограмме (см. рис. 50) на основе относительной глу-

оины — определяем оптимальную величину суммарного коэф- d

фициента утонения, обеспечивающую небольшое число операций

(nd и ns).
При	пользовании номограммой необходимо						т а к ж е учитывать
возможности сокращения				ns	применением комбинированной						вы
т я ж к и	и протяжки через			две матрицы		и сокращения			па приме
нением	комбинированной			в ы т я ж к и по		новому	методу		(с /п^. =
= 0,55-f-0,65).
П о суммарному коэффициенту утонения определяем толщину
стенки детали s = s0 ms .
В а р и а н т			Б. В чертеже детали			задан о	постоянное				зна
чение толщины стенки s. Толщину исходного							материала			можно
выбирать		большей. Однако чем она больше, тем больше								расход
материала		и больше число			переходов по утонению			(<ns).
									н
П о	той ж е		номограмме		(см. рис. 50) на основе			—		выби-

раем малое значение степени тонкостенности /Ст (с целью эко номии материала) и находим s0 =s/CT . Если нужно сократить число переходов па, предпочтительнее использовать новый метод комбинированной вытяжки (на рисунке штрих-пунктирные ли нии), который требует небольшого утонения (достаточно т,-0,7 или /Ст* 1,35-г-1,45).

В а р и а н т В. З а д а н о : уменьшать толщину стенки и увели чивать толщину дна в некотором диапазоне от принятой в чер теже одинаковой толщины стенки и дна s.

П р и н и м а я постоянным значение толщины исходного мате риала (дна) или стенки, эту задачу можно свести к случаям Л или Б соответственно. Но если есть дополнительное условие

сохранения

нормы

расхода материала,

равной

норме

расхода

при

вытяжке,

то,

принимая

небольшую

степень

тонкостен

ное™

[Кт<2),

получаем толщину

исходного материала

s/<T,

а коэффициент утонения, обеспечивающий сохранение

и д е а л ь

ной

нормы

расхода

материала, вычисляем

по формуле

Kr\V

т* =

4 —

-:- 1 —

(79)

4 —

KrW

где

W — коэффициент, равный

~ 1 , 1

(для

однорядного

р а с к р о я ) .

Суммарный

коэффициент,

меньший

значения,

рассчитанного

по

формуле

(79), будет обеспечивать снижение

нормы

расхода

м а т е р и а л а при данных значениях

W и /Ст .

реальных

условиях

действительная

норма

расхода

мате

риала

может отклоняться

от

идеальной

в ту или другую

сто

рону под влиянием некратностей при раскрое материала . Веро

ятность

отклонений

здесь

т а к а я ж е ,

как и

при любом

рас

крое,

не

связанном

со

спецификой

комбинированной

вы

тяжки .

Помимо рассмотренных вариантов применения комбиниро

ванной

вытяжки

реален

еще

один вариант ( Г ) , не связанный

с изменением нормы

расхода

материала .

В а р и а н т

Г. В

чертеже

з а д а н ы постоянные значения

тол

щины

стенки

толщины

исходного

материала «о,

при

чем

So>S.

Суммарный

коэффициент

утонения

этом

случае

опреде

л я ю т

по

номинальным

значениям

толщины

стенки

мате

риала:

= — .

(80)

Изложенное показывает, что вариант А (переход на комби

нированную вытяжку с сохранением толщины исходного

мате

риала,

применяемого

при

вытяжке)

является

наиболее

эконо

мически эффективным . При нем сокращаются затраты по всем

статьям	структуры себестоимости:	по стоимости материала,
т р у д о з а т р а т а м и расходам на инструмент.
При варианте Б увеличение нормы расхода тем меньше, чем
больше	На, но в любом случае это	увеличение мало, так как

ч а щ е всего поверхность дна значительно меньше боковой по верхности.

122

	Необходимо отметить, что			применение	комбинированной
вытяжки		открывает	еще один	важный источник экономии.
В	связи	с улучшением	чистоты	поверхности	и качества	стенки
в	результате принудительного утонения на полированных					матри

цах можно использовать листовой материал более низкого


качества	поверхности		(например, 3-й или		4-й	групп по
ГОСТу	503—71), цена		которого	составляет	иногда		50—70%
цены материала 1-й группы.
3. ОБЩАЯ		МЕТОДИКА	РАСЧЕТА	ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ КОМБИНИРОВАННОЙ				ВЫТЯЖКИ
Методика		является	общей для	цилиндрических		и	коробча

тых деталей без фланца .

Цилиндрические детали. Исходными данными для техноло

гических расчетов являются:
1. П а р а м е т р ы		изделия	(рис. 53):
диаметр	изделия (средний) d = dBH + s = dnap—s;
толщина	стенки s ± 6 ;
толщина	дна	(исходного материала)			s 0 ± A ;
глубина	(высота) изделия Я 0 ;
радиус закругления у			дна rc^Ruc;		rc = r + -^-.
2. Характеристики материала: марка, предел прочности при
растяжении	а в	кгс/мм2 ,	относительное		удлинение	(равномер
ное) <5Р, коэффициенты нормальной анизотропии re,						г с р .
Расчет технологических параметров
1. П о л н а я расчетная глубина				вытяжки
			Я = Я 0	+ ДЯ,		(81)

где Д # = (0,25—0,3) Н0 — припуск на обрезку к р а я (берется по справочникам, увеличенный на фестонообразование и учиты-

вающи.-й отклонения толщины стенки и материала от номиналь ных значений) .

П р и больших значениях (Я<*>5) увеличивается число про

межуточных операций	обрезки, поэтому принимают	АН~0,5На
(например, у сильфонных трубок) .
2. К а к отмечалось,	суммарный коэффициент утонения рас

считывают с целью построения оптимальной технологии, т. е.

минимального числа	операций и		минимального	расхода		мате
риала .
Д л я ускорения расчеты можно			выполнить с помощью номо
граммы (см. рис. 50)	д л я любого		варианта . В частных		случаях
используют формулы	(79) и (80)	. Во всех вариантах			(А, Б, В,
Г) при определении	суммарного		коэффициента	утонения		д л я

простоты расчетов приняты номинальные значения толщины стенки s и исходного материала s0. Н е учтенные при этом откло нения по толщине стенки и толщине исходного м а т е р и а л а с до

статочным приближением могут быть учтены увеличенным

при

пуском на обрезку (ДЯ) в формуле

(81).

3. Суммарный коэффициент вытяжки md

определяют

в з а в и

симости от формы

детали

на основе условия

постоянства

объема

с припуском на обрезку.

Д л я цилиндрической детали

без ф л а н ц а

малым

радиусом

у дна

( r < 5 s0 или r < 0 , 2

d), которым м о ж н о

пренебречь

рас

четах без большой погрешности

(рис. 5 3 , а ) ,

/ 1

+ 4Hdms

(82)

И з

аналогичных

предпосылок

дл я

цилиндра

без

ф л а н ц а

с /->5

s0 или с r > 0 , 2 d

(рис. 53, б)

(83)

ДЛЯ цилиндра

без

фланца со сферическим

дном

(рис. 53, в)

1 /

° ^

(84)

Аналогичным

образом

можно

получить

формулы

дл я

дру

гих типЬв деталей.

4. Д и а м е т р заготовки

£>„ =

— .

(85)

5. Критерий устойчивости заготовки против

складкообразо

вания на конических матрицах с оптимальным

расчленением

процесса на стадии:

124

	nd	' . > Яд >	md	—md
36		' . > Яд >	—l -	L — требуется плоский складкодержатель;:
36			20

1 — md

so > — g 6 1 — не требуется складкодержатель .

На радиальных матрицах с оптимальным расчленением на стадии:

so <	m'd —md	требуется плоский и тороидальный
	l——!

,1 — тг,

d l

или

l—ni.,-

S D ^ На

при

		скл адкод ерж а тел и;
	1 — Ф0	In • 1
	1 Р	тл
> s D >		rfl
и		20	треоуется плоский склад
			треоуется плоский склад
	m'd — md		к о д е р ж а т е л ь
	m'd — md
D	20
1 — ти		*
	. — н е требуется складкодержатель .
последующих		переходах требуется с к л а д к о д е р ж а т е л ь

i * = i . < I , 5 % . di-i

6. Пооперационные коэффициенты деформации, вычисляе мые по ф о р м у л а м (69) — (72) и корректируемые на основе экс периментальных данных и коэффициентов запаса, окончательна уточняют по соотношениям (4) и (5).

На нижних матрицах при в ы т я ж к е глубоких изделий при меняют «чистую» протяжку, коэффициент утонения которой принимают по соотношению

ms.= (1,25 ч- l , 4 ) m w

(86)

где т., пред вычисляют по формуле (48).

7. Ориентировочное число переходов деформации по умень шению диаметра пц и по уменьшению толщины ns можно опре делить по номограмме (см. рис. 50) или по ф о р м у л а м

_		\gmd-\gmdi
па —	;	г

где принято

md, = та, = md.; tnSl = mSl = ms..

8. Р а з м е р ы полуфабрикатов по переходам определяются из обычных соотношений.

125

	Т о л щ и на	стенки
											(87)
	при в ы т я ж к е		через две матрицы
					И II						(88)
				Si	И II
					Sim..
где	индексы	в	и н ооозначают			верхнюю		и нижнюю		матрицы.
	Средний диаметр			вытяжки
				d, -	dl_lmdi.					(89)
	Глубина	цилиндрического			полуфабриката без				фланца		при
r>5s0 на любом			переходе
	Нс _	0.25	—	1 — 2,28 ^ +			0,56	(Ss.	+	;	(90)
	dc	ms	—	1 — 2,28 ^ +			0,56	(Ss.	+	;	(90)
	dc	ms	md			di	\	di
при	r < 5 s 0	удовлетворительная				точность		расчета		получается
по	формуле

Н{	0,25 / 1	— 1
di	ms

где та и ms — суммарные коэффициенты за i переходов. На последующем переходе с md < 0,7 при вытяжке

одну матрицу

0,25s0	1 j -	2,28		0,56	^	X
d,	1 j -	2,28		0,56	^	X
d,			di	\	di
	1 — —	)	- Ч	+ т -
	zi	J	m-d j	di

(91)

через

(92)

где Sj_i—-толщина стенки	заготовки; г,- — вытяжной	зазор на
данном переходе.
9. Р а д и у с закругления	у дна полуфабрикатов на	промежу

точных переходах комбинированной в ы т я ж к и желательно при

нимать не менее 0,3 диаметоа;	например, при	> 0,7
при
тг,.н	< 0,7

126

Эти формулы учитывают необходимость более равномер ного произвольного утонения на участке дна заготовки, по падающем на последующем переходе в зону утонения в началь ный критический момент.

Сточки зрения суммарного эффекта повышения несущей

способности	опасного	сечения	(см. гл.	I I )	более	приемлемы
меньшие радиусы закругления у дна.
Коробчатые детали . Главными з а д а ч а м и , решаемыми							при
разработке	технологии	вытяжки	коробчатых		деталей,	являются:
1. Расчет размеров и определение формы					контура	заготовки.
2. Расчет размеров и формы			вытяжных переходов.
3. Расчет параметров штампов д л я первого и последующих
переходов вытяжки .
Коробчатые детали классифицируют по высоте. Низкими
считают такие, которые можно			вытянуть	за	один переход		вы

т я ж к и без у т о н е н и я ^ ^ - <	0,6	ч - 0 , 8 ^ , высокими — те,		для	кото
рых требуется больше одного		перехода	( — > 0,6 ~-	0,8^.
В ы т я ж к а без п р и ж и м а	в	одну операцию осуществима д л я
коробчатых деталей при — <		0,7, — <	14 и —— > I . Здесь		Н —
В		s0	s„

высота коробчатой детали с припуском на обрезку; В — ширина контура прямоугольной коробчатой детали или сторона контура квадратной; гу — угловой радиус коробчатой детали по средин-

ной поверхности;		г у = гу . „ „ + — ,
Однако	чаще	всего	в ы т я ж к а коробчатых деталей осуществ
ляется с прижимом из			тонколистовых	заготовок.
Расчет	размеров		и определение	формы заготовок д л я

в ы т я ж к и коробчатых деталей производится по многочисленным методам, основанным на равенстве поверхностей детали и за готовки. П р и этом ие учитывается анизотропия исходного материала .

При комбинированной в ы т я ж к е утоняются прямые боковые стенки и угловые цилиндрические элементы прямоугольных и квадратных коробчатых деталей, поэтому расчет заготовки не

обходимо вести исходя из равенства объема						детали У д е		т	объему
заготовки V 3		a r .
Примем для общего случая коэффициент утонения на прямых
стенках и в углах одинаковым. Объем детали							можно	з а п и с а т ь
как сумму объемов простых геометрических						элементов			короб
чатой	детали	(рис. 54, а),	откуда		определяем		эквивалентную
поверхность
		^ з а г = F„ms	+	F, +	Fp -J- F y -	Fa,			(93)
где	F,.T — поверхность стенки			детали;
	F^ — поверхность дна;

127

Fv	— поверхность			ребер		у	дна;
Fy	— поверхность			углов у			дна .
Поверхности отдельных элементов коробчатого изделия вы
числяем	по следующим			ф о р м у л а м				(при		rY>rR):
F„	=	pA	+		2B-\,72ry)(H-rJ;
Fa=-.AB-			0,86гу	+	3 , 1 4 ^ -			г д	(2А	+2В-1,72гу);
Fp	=	1,57гд (2.4 +		2S	-	1,72гу ) -				9 , 8 6 W
Fy	=	9 , 8 6 / у у — 3,58/-д,
где Г д — р а д и у с			закругления			детали			у	дна (по срединной по
верхности);		/ д =	/'д.виН—— •

128

Д а л е е на основе F0 находим				диаметр круга		д л я		квадратной
и п а р а м е т р ы «эллипсовидного овала» [5] д л я прямоугольной										ко
робчатой детали .
На	рис. 54, б	показано	построение контура			заготовки				д л я
прямоугольной коробчатой			детали, вытягиваемой					комбиниро
ванной	вытяжкой .
Эксперименты показывают, что за первый переход									в ы т я ж к и
без утонения по новому методу				(см. гл. I I )	можно		получить			ко
робчатые детали		примерно	в 1,3—1,5 раза		выше,		а	при комби
нированной в ы т я ж к е — в 1,5—2				р а з а выше,	чем	при		существую
щем методе.
Необходимость		применения		с к л а д к о д е р ж а т е л я				на	первом

переходе в ы т я ж к и по новому методу можно определить по ана

логии с в ы т я ж к о й цилиндрических		деталей на конических мат
рицах	с оптимальным расчленением	на стадии.
К в	ад р а т н ы е к о р о б ч а т ы е	д е т а л и . Исходными дан

ными д л я технологических расчетов являются следующие пара

метры изделия			(рис.		5 4 , в ) :	р а з м е р стороны в	плане — В;			тол
щина стенки s; толщина дна						(исходного материала)		s0 ;	глубина
изделия	Н0;	радиус		у дна г д ;		радиус угловой гу;	характеристика
м а т е р и а л а :		о в ,	6Р ,	гв,	г с р .
М а к с и м а л ь н у ю глубину определяем по формуле								(81) с		уче
том припуска на обрезку коробчатых деталей.
Суммарный			коэффициент			утонения определяем		по	аналогии
с цилиндрическими				изделиями .
Суммарный			коэффициент			уменьшения периметра		(вытяжки)
находим	по	формуле
	v 4 -

Д л я квадратных коробчатых деталей						значительной	глубины
предпочтительнее			круглая заготовка		(рис. 54, г), диаметр кото
рой	определяем		по формуле
			D0	=			(96)
				тк
	Критерии	устойчивости		заготовки	против складкообразова
ния по экспериментам автора можно принять следующие:
при	т г " <		*>5%	или	—	> 3 0	в ы т я ж к а
	D0	со	с к л а д к о д е р ж а т е л е м ;		s0		коэффи-
производится		со	с к л а д к о д е р ж а т е л е м ;		по	суммарному	коэффи-

5 С. А. Валнев

129

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 / 1813 14 15 16 17 18 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ

#
19.10.20234.3 Mб7Вайсман, Д. И. Основы экономики метизного производства учеб. пособие.pdf
#
29.10.20232.63 Mб10Ваксер Э.Б. Электронные лампы для радиовещательных приемников и телевизоров.pdf
#
22.10.202317.82 Mб20Вакуумная металлургия [сб. ст.].pdf
#
27.10.202340.29 Mб18Вакуумные прокатные станы..pdf
#
24.10.20239.27 Mб13Валиев Т.А. Передача данных по ЛЭП.pdf
#
22.10.202317.38 Mб25Валиев, С. А. Комбинированная глубокая вытяжка листовых материалов.pdf
#
20.10.20238.76 Mб22Вальднер, О. А. Техника сверхвысоких частот. Учебная лаборатория учеб. пособие.pdf
#
23.10.20237.33 Mб18Вальков К.И. Введение в теорию моделирования.pdf
#
29.10.20232.47 Mб8Вальковский Э.Г. Электромонтер-наладчик средств автоматизации.pdf
#
25.10.202315.22 Mб32Вальщиков Н.М. Расчет и проектирование машин швейного производства.pdf
#
19.10.20234.92 Mб2Ванагас, В. В. Методы теории представлений групп и выделение коллективных степеней свободы ядра.pdf