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 23 / 183 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 > Следующая >>>

			/ г				Рис.		7.	Зависимость сте
2,3			/ г				пени		вытяжки		от величины
2,3							зазора при вытяжке на ра
2,2							диальной			матрице [51]:
2,2			3	4			/ — латунь			Л63:	2 —ннзкоугле-
2,1			3	4			роднстая			сталь:	3 —• хромонике-
2,1			/ Ч				левая		сталь: 4 — алюминий
							левая		сталь: 4 — алюминий
2'\s	1fi 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9			0,8	0,7	0,6	к
							Sg
предел этого диапазона,			степень			вытяжки		остается			неизменной,
а при зазорах, величина которых						меньше нижнего предела это
го диапазона,		т. е. при	комбинированной					вытяжке,			степень вы
т я ж к и	резко	снижается	до	обычно			рекомендуемых				значений.
Н а	практике обычно		операции			вытяжки		выполняют в диапа
зоне величин		зазоров
			1	^	z,	^	0,75				(13)
						>					(13)
						>

Следовательно, коэффициент с в формуле (1), принимаемый обычно из опытных данных, может быть вычислен для вытяжки по аналитической зависимости, учитывающей утолщение края заготовки:

с = 0,75 -т- 1,0 1. (14)

При зазорах по формуле (13) операция представляет собой вытяжку с протяжкой утолщенного края, т. е. последовательно имеются зоны / и / / в очаге деформации . Так же, как при опе рации «чистой» вытяжки, здесь изделия получаются невысокого класса точности, и степень вытяжки ограничивается неблаго приятными условиями деформации в критический момент, когда опасным сечением воспринимаются все составляющие напря жения . Границы м е ж д у операциями, выполняемыми по схемам

вытяжки, полукомбинированной					и комбинированной				вытяжки,
построенные	по	ф о р м у л а м (8'),			(11),	(12), (13),		показаны на
рис. 8, а. Здесь		ж е	показана	граница		значений	т ^ ,		применяе
мых на практике.
Граница	между		комбинированной			вытяжкой	и		протяжкой
при прочих	равных		условиях	(тя	и	параметры		инструмента)

приближенно определяются следующими соотношениями,- выве

денными	из уравнения		неизменности объемов (при условии не
значительного влияния			закругления		пуансона) .
Д л я	первой	операции
	mdl	=	1		~ ,	(15)
			2s
			1 + ! ^ r ( 1	+ 2 m * . t g a - < )

где SJ ——so — относительная

толщина дна

изделия.

Если известна относительная толщина заготовки, то зависи

мость

преобразуется:

1 +

£ - ( l + 2mS l t g a - m s 2 , )

tg a

(16)

Формулы (15) и (16) можно ис

пользовать

и для

случая вытяжк и

на

радиальных

матрицах,

если

представить

закругления

кромки

1,3

1,0

0,8]

'Область полной

комбинированной

0,7

—Вытяжки—

0,<

i\37 ОМ 0,1*5 0,5

0,65 md.

0,5

0,6

Д7

0,6

0,7

«I1

0,8

•0,8

0,9

•0,9

to.

0,05

0,1

0,15

Sj> 1,0,

0,1

0,2

0,3

sdi

В)

г)

Рис. 8. Границы между различными процессами:

а—вытяжки, полукомбиннрованной

и комбинированной

вытяжки

(первый

переход);

б, е — комбинированной вытяжки, протяжки и штамповки сдвигом

(первый

переход);

т „ =0,65; г — комбинированной

вытяжки

из утоненной

заготовки — стакана

и про-

тяжки

(последующий

переход);

a=15°; i;i,=m, т —0,65 • 0,7«0.45

матрицы в		пределах зоны			утонения		в	виде	хорды,	угол	которой
к оси вытяжки определяется						формулой
						# щ		+ '"si
				«		arccos		—R—ггр
		«	=	- f	=		2		•		(17)
где R„s	=	— .
		So
Граница		между	комбинированной					вытяжкой и протяжкой на
последующей операции определяется								формулой
		т " - =		г	^	'			—	•	(18)
			] /	' + - t i ^ ( l + 2 m s t g a _ m 2 )
	So
где Sd. -— —		относительная				толщина		дна	изделия; ms		— сум-
марный	коэффициент			утонения;
		ms = mSltnSt			. . . mS ; ]		=-
								5 o

На рис. 8, б, в, г показаны эти границы, построенные соот ветственно по формулам (15), (16) и (18) для угла а = 1 5 ° и разных относительных толщин. Выше каждой кривой имеется область комбинированной вытяжки, причем для существования комбинированного процесса на любой операции необходимо и достаточно, чтобы при данном та коэффициент утонения в на чальный критический момент соответствовал выражению

т$, = —

Если коэффициенты

равны

значениям,

рассчитанным

по

формулам

(15),

(16)

и (18),

или больше их, то процесс прохо

дит по схеме, где в очаге деформации в критический

момент

имеется только

зона

/ / ,

что

соответствует

операции

протяжки .

На рис. 8, б

и в внутри области, соответствующей

протяжке

на первой

операции,

можно

провести

дополнительную

границу,

р а з д е л я ю щ у ю ее

на

две

части.

Выше

этой границы

распола

гаются операции,

характеризующиеся

предварительным

изги

бом периферии

заготовки

меридиональном

сечении

вокруг

кромки пуансона

(так н а з ы в а е м а я

«свертка»

с утонением),

ни

ж е — операции,

протекающие

без

указанного

изгиба.

Расчеты

по

формуле

(16)

показывают,

что протяжка

начи

нается при

ширине свободного

кольцевого

участка

заготовки

D ° ~ d " . — (1,25H-1,5)S0 , а

это

приводит

изгибу вокруг

кромки

пуансона и прилеганию этого участка к пуансону еще до момен-

т а совпадения центра радиуса закругления			последнего		с уров
нем верхней кромки рабочего пояска матрицы. Таким					образом,
получается как бы вытяжка стакана с последующей				протяжкой,
выполняемые за один ход пресса.
Если принять, что изгиб исключается при начальной					ширине
кольцевого участка заготовки
то получим процесс «штамповки сдвигом»,			который		является
особым	видом «чистой» протяжки на первом		переходе		[6].
В процессе штамповки сдвигом можно отметить две харак
терные	стадии.
П е р в а я стадия процесса		формоизменения	(когда	происходит
осадка	кромки заготовки,	опирающейся на	рабочую		поверх

ность матрицы, и внедрение пуансона в центральную часть за готовки) по схеме деформации и по характеру кривой усилие — путь (рис. 9, а, б) напоминает начальные стадии процесса про бивки (смятие, сдвиг), но с зазором, исключающим появление скалывающих трещин. Кроме того, эта стадия аналогична этапу образования зоны утонения в очаге пластической деформации при комбинированной в ы т я ж к е или при протяжке, когда проис ходит осадка (сплющивание) заготовки по кольцевой поверхно сти между кромкой пуансона и рабочей конической или торои дальной поверхностью матрицы.

П е р в а я стадия процесса завершается началом затекания центральной части заготовки в рабочий поясок матрицы и воз никновением сдвиговой деформа ции в толще заготовки по кони ческой поверхности, соединяющей кромки пуансона и верхние кром ки рабочего пояска матрицы. По


этой поверхности и				происходит
р а з р у ш е н и е		материала (при			не
правильном		расчете		процесса)	в
момент,	когда		технологическое			Лл ,мм
усилие	достигает			максимума .
Эксперименты			показывают,		что

при прочих равных условиях это


усилие	несколько меньше усилия
обычной		операции	протяжки,
Рис. 9.	Последовательность		деформиро

вания заготовки при штамповке сдвигом. Положение точки с на разных этапах формоизменения свидетельствует об от сутствии изгиба периферии заготовки

л и и ) ,

целесообразна оценивать возможности операции

с учетом

истинного

коэффициента

утонения

/ п ? и

указанный

момент:

—•

(20)

( » - < ) ^ T t

t g «

2 s </,

" 4

где s.v—ширина свободной кольцевой поверхности

критиче-

ский момент; /Ст ,-—степень

тоикостениости

изделия; KTl

=— ;

5 Д — толщина

дна

изделия,

мм.

связи

с тем,

что s.t -<

° ° ~

" ,

m S |

| > m S l .

Эта

особен

ность

штамповки

сдвигом

( з а к л ю ч а ю щ а я с я

в том,

что

истинная

степень утонения меньше условной, обычно принимаемой в рас четах) открывает новые технологические возможности получе ния изделий с толстым дном п особо тонкими стенками. З а м е

тим, что на первом переходе комбинированной вытяжки			истин
ная степень утонения больше условной.
Д л я характеристики изделий, получаемых вытяжкой			е при
нудительным утонением стенок, удобно пользоваться		приведен
ным выше критерием степени тонкостенности /Ст ,	показываю
щим, во сколько раз толщина стенки меньше толщины		дна изде
лия. При комбинированной в ы т я ж к е и протяжке	за		первый

переход можно получить степень тонкостенности, примерно об

ратно

пропорциональную коэффициенту

утонения:

s i

Если принять обычный для большинства

материалов коэф

фициент утонения tnSl = 0,6

-г- 0,7, то

степень

тонкостенности

изделий может

быть

/Ст , — 1,45-е- 1,65

(за один переход). По

сравнению с этими значениями при штамповке сдвигом

можно

получить большие степени

тонкостенности

(например,

/Ст, = 4)

ввиду иной зависимости этого критерия

от основных

параметров

процесса:

* т , =

I /

(21)

где

m^ п р е д — предельный

коэффициент

утонения

при

протяж

ке д л я

данного

материала .

На

рис. 11

показана зависимость

Кг,

от

mdl при

различных

з ^ ,

вычисленная по

формуле

(21)

для

/ п л п р е д ^ 0 , 4

(сплошные

Кг,

U N

Рис. 11. Зависимость коэффициен

S„,=0,5

та

уменьшения

периметра

тал

от

степени

тонкостенности

Кт,

при

штамповке

сдвигом

при

раз

St,=0,t

0,2

~0,Ч « 5 С

личной

относительной

толщине

дна

изделия

0,5

5,5

(7,7

0,6

та,

к р и в ы е — а л ю м и н и й , ыизкоуглеродистая

сталь)

для

/п«П ред«

« 0 , 3 5

(штриховые кривые —

латунь) .

Формула (21) выведена при условии,

что

истинный

коэффи

циент утонения,

вычисляемый

по

формуле (20),

критический

момент

равен предельному.

По-видимому,

при

этом

процессе

действительно можно работать с предельным

коэффициентом

утонения,

т. е. истинный

коэффициент

утонения

фактически

бу

дет иметь большее значение, если его определять по соотноше-

нию

tns„~—^~

—

— с

учетом

клиновидного

сечения

очага

деформации .

Коэффициент

уменьшения

периметра

заготовки при

штам

повке сдвигом можно

вычислить по формуле

m d l >

—

(22)

или

после подстановки

из

формулы

(21)

преобразований

(22')

где

Л =

2(1 +

2sdl)

s пред

^ t t g a + 8s r f i (l

+sdi)

— 1

t g a

;

пред

Б=--%

t g a + 2 ( 1 + 2sdf

(-1

Л .

\ m s

пред

Расчеты по этой формуле показывают незначительную зави

симость m,it

от угла

в диапазоне

углов, обычно принятых д л я

операции протяжки . Наиболее благоприятными

д л я

процесса

штамповки

сдвигом,

очевидно,

являются

углы

матрицы

около

10°. Заметим, что уменьшение угла матрицы приводит к увели чению толщины дна в процессе деформации .

Граница, р а з д е л я ю щ а я		операции штамповки			сдвигом			и про
т я ж к и , рассчитана по формуле (22)			для	tns п р е	л =	0,4	и	нане
сена на рис. 8, б (штриховая линия) . Приближенно						эта	граница
может быть определена т а к ж е по формуле
Рассчитанная по этой		формуле	при	Кг, —			граница
показана	на графике (см. рис. 8, в) штриховой				m s	пред
					линией.
Если	проанализировать	с помощью	соотношений			(16)		и (22)

имеющиеся в литературе примеры так называемой свертки с

утонением, которая		используется в	качестве	первой	операции
с / ^ , « 0 , 6 ^ - 0 , 7	в технологических		процессах	протяжки		[1, 30,
34] из заготовок	с	Sr>=0,1-4-0,2, то можно убедиться,			что	эта

операция чаще всего представляет собой протяжку (см. рис. 5) или операцию, близкую к протяжке (так как имеет зону ./ не значительных р а з м е р о в ) . Последующие операции указанных тех

нологических процессов		т а к ж е соответствуют протяжке, что сле
дует нз формулы	(18).	Применение протяжки на первой и по
следующих операциях		объясняется	спецификой	тонкостенных
изделий, которая	требует большого		суммарного	уменьшения по

перечного сечения при небольшом уменьшении диаметра,

Как уж е отмечалось, большую степень тонкостенност.и, чем при «свертке» с утонением, можно получить штамповкой сдви

гом, которая наряду с протяжкой		и	обратным выдавливанием
может	служить в качестве первой	операции в технологии про
т я ж к и .	По сравнению с протяжкой	и	комбинированной вытяж

кой (когда торец стенки образован поверхностью среза заготов ки) качество кромки изделий после штамповки сдвигом полу чается значительно более высоким (без фестонов и трещин) ввиду того, что в торец изделия переходит не поверхность среза заготовки, а поверхность листа (см. точку с на рис. 9), ....

Г л а в а I I . ПЕРВЫЙ		ПЕРЕХОД
КОМБИНИРОВАННОЙ		ВЫТЯЖКИ
/. ОСОБЕННОСТИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ			ПЛОСКОЙ
ЗАГОТОВКИ
Последовательность деформирования заготовки				при комби
нированной	вытяжке (см. рис. 3 и 4) показывает,			что на пер
вой стадии	происходит	процесс вытяжки, продолжающийся д о
полного прилегания заготовки к рабочей			(тороидальной или ко
нической) поверхности		матрицы, граничащей с ее рабочим по
яском.
При комбинированной вытяжке на радиальной				или кониче
ской матрице со скругленным переходом			в рабочий	поясок это
му моменту	соответствует угол между		линией,	соединяющей

центры радиусов скругления кромки матрицы				и пуансона, и го
ризонталью (см. рис. 3, а):
		a'R -	arccosR** + R™ + m« .	(23)
Путь пуансона		при этом на радиальной матрице
	К =	So ( # ы * + Ras + 1) (1 — sin а ^ ) ,
на конической	матрице со скруглением /?.„
К = К	+	s0 [(RBS	+ 1) (1 — sin с^) — RMS	sin a'R\.

При комбинированной в ы т я ж к е на конической матрице без скругления в месте перехода в рабочий поясок (см. рис. 4, а) угол между линией, соединяющей центр радиуса пуансона с точкой пересечения образующих конуса и рабочего пояска мат рицы, и горизонталью определяется в указанный момент (перед началом принудительного утонения):

1 — mucosa + #ns(l —cos a)

Po = arctg	l-	,	(24)
	(mS j L +	R n s ) sin a

а путь пуансона

s o [(1 + Rns) sin a + mSl cos a — 1 — Rns (' — c o s a)] sin a

С точки	зрения условий	разрушения	заготовки,		процессы
вытяжки с	принудительным	утонением	(протяжка, комбиниро
ванная вытяжка, штамповка		сдвигом) имеют		общее	принци
пиальное преимущество перед вытяжкой без утонения.
Как известно, при в ы т я ж к е опасное			сечение	заготовки		л о к а
лизуется или на участке донного закругления,				примыкающем к
вертикальной стенке, или в		начале этой стенки. Р а з р ы в				заго

товки происходит на границе, где заканчивается контакт ее с кромкой пуансона и сила трения между ними стремится к нулю.

Этим можно объяснить, что на закруглении трещина

возникает

при небольшом ходе

пуансона

(на

первой стадии),

нижней

части с т е н к и — п р и входе

пуансона

рабочий

поясок

матрицы

(на второй стадии), когда заготовка

у ж е полностью

охватила

кромку пуансона.

К разрушению заготовки, помимо других факторов,

приво

дит

малое упрочнение

материала в

этом

месте,

связанное

л и ш ь

с изгибом

и некоторым

произвольным

утонением.

Иные

условия на

рассматриваемом

участке

заготовки

соз

дает в ы т я ж к а с принудительным утонением.

При комбинированной в ы т я ж к е

возникают

два

критических

момента,

когда возможно

разрушение

заготовки.

Первый

—

переходный

этап (начало

утонения

стенки),

второй —

конечный

этап утонения стенки.

К а к у ж е

отмечалось

(см. гл. I ) ,

переходный

этап

соответст

вует возникновению и развитию зоны

принудительного

утоне

ния до ее стационарной

формы.

Н а ч а л о затекания

материала в

рабочий

поясок

матрицы

(см. рис. 4, б) соответствует характерному граничному

моменту

переходного этапа . При этом могут быть два случая:

ос

(на

радиальной матрице)

или

Р о > «

(на

конической

матрице)

aR < а или (Jo^cc. В первом случае

переходный

этап

имеет

две

фазы . Н а ч а л ь н а я

ф а з а

характеризуется сложным

н а п р я ж е н

ным состоянием, вызванным

осадкой

(сплющиванием)

заготов

ки

между

кромкой пуансона

рабочей

(конической

или

торои

дальной) поверхностью матрицы . П р и этом встречное касатель ное перемещение рабочих инструментов с одновременным скольжением заготовки относительно матрицы и течение м а т е риала в сторону, противоположную перемещению пуансона,, вызывает, во-первых, нарастающие растягивающие н а п р я ж е н и я от силы трения по матрице и сопротивления зоны /, во-вторых, увеличивающуюся силу трения на поверхности заготовки, кон тактирующей с пуансоном (по закруглению и частично по боко вой поверхности). Эта сила трения направлена по движению пу ансона и, следовательно, выполняет полезную работу передачи части технологического усилия непосредственно в очаг пласти

ческой деформации (а не через дно	заготовки) .
В момент затекания материала	в рабочий поясок	м а т р и ц ы
с ж и м а ю щ и е и растягивающие напряжения достигают		величины,
		29

<<< < Предыдущая 1 23 / 183 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 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 Mб11Ваксер 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 Mб19Вальков 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