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 67 / 187 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 > Следующая >>>

Все эти	недостатки технологии в ы т я ж к и коробчатых дета
лей, а т а к ж е		сложность изготовления и отладки большого числа
в ы т я ж н ы х	штампов		на к а ж д у ю деталь	создают	значительные
трудности	в	производстве.
Сущность		нового	метода вытяжки коробчатых		деталей. Ос
новная сложность теоретического анализа				в ы т я ж к и коробчатых

деталей заключается в неравномерности распределения д е ф о р


маций		по	контуру		с самого		начала процесса. Р а з р у ш е н и е				заго
товки,		как	правило,			происходит		в наиболее н а п р я ж е н н ы х местах
опасного сечения у дна — в углах.
	В	основу разработанного					автором метода в ы т я ж к и положен
описанный			выше		принцип оптимального расчленения					процесса
на	стадии		с	целью		обеспечения			максимальной равномерности
распределения				деформации			по	контуру вытягиваемой		заготовки
на	первой		стадии			в ы т я ж к и	и	о п е р е ж а ю щ а я д е ф о р м а ц и я			наи
более		сложных участков контура							д л я уменьшения неравномер

ности деформации на второй стадии, когда происходит оформле


ние контура	изделия в в ы т я ж н о м зазоре .
Заготовка	д о л ж н а иметь плавный оптимальный контур
(круг — для	квадратной, эллипс или овал — д л я		прямоугольной
или эллиптической		д е т а л и ) .
При однооперационном процессе плоской заготовке в на
чальной стадии		в ы т я ж к и придается форма	конусообразной

чашки с дном по форме будущей детали-, т. е. реализуются условия оптимального расчленения процесса на стадии. В слу чае, если деталь имеет форму квадратной коробки, это будет

круглая чашка	в виде усеченного конуса с квадратным	дном,
в случае, если	деталь прямоугольная — эллиптическая	(оваль

ная) с прямоугольным дном. Такие промежуточные формы заго товки определяют равномерное распределение деформаций по контуру под действием тангенциальных напряжений с ж а т и я и радиальноосевых напряжений растяжения .

Н а второй стадии процесса вытяжки,			при втягивании	конусо
образной	чашки в рабочее	отверстие матрицы, имеющее контур
изделия,	производится о	п е р е ж а ю щ а я	д е ф о р м а ц и я	наиболее

сложных участков контура изделия, т. е. участков с большей

кривизной. П р и этом д е ф о р м а ц и я на					участках	контура	с малой
кривизной	(в	частности	на	прямых	сторонах	коробки)	отстает
по ходу пуансона.
Вследствие		того, что	в	начале второй стадии участки з а
готовки,	соответствующие			прямым	сторонам	(или	участкам
малой кривизны) будущей				детали,	еще мало	упрочнены, «из

лишки» материала из	угловых участков легко вытесняются в
направлении середины	прямых сторон, что облегчает д е ф о р м а

цию в углах.

После того, как очаг деформации на угловых участках уда лится от опасного сечения на достаточное расстояние и опасное сечение (у дна) разгрузится за счет увеличивающегося полез -

новые возможности не только для вытяжки коробчатых изделий без утонения стенок, но и д л я комбинированной вытяжки .

Осуществить комбинированную в ы т я ж к у коробчатых изделий на основе существующих методов было невозможно из-за значи тельного противонатяжения от зоны / и неравномерности поля напряжений .

Актуальность комбинированной вытяжки коробчатых деталей обосновывается, во-первых, возможностью увеличения относи тельной глубины в ы т я ж к и за один переход, т. е. сокращением технологического цикла изготовления изделий, во-вторых, улуч шением их качества.

При деформировании на второй стадии с в ы т я ж н ы м зазором меньше толщины заготовки дополнительно уменьшается нерав номерность деформации стенки сложного контура за счет добавления деформаций, нормальных к ее поверхности. Это способствует з а г л а ж и в а н и ю дефектов исходного материала, сле дов от предыдущей вытяжки, выравниванию толщины стенки по всей высоте. Кроме того, принудительное утонение, обеспечивая более равномерное распределение деформаций и свойств мате р и а л а , исключает возможность появления местных выпуклостей


прямых стенок	(«хлопунов»).
Возникновение		этого	дефекта		при	в ы т я ж к е		без утонения
м о ж н о объяснить		тем, что материал прямых					стенок коробчатых
д е т а л е й почти не		подвергается		пластической			деформации		в про
цессе их гибки	вокруг		ребер	у	дна.	Уже	после	этого	изгиба

стенки получают некоторый объем материала, вытесняемого из угловых участков, и испытывают тангенциальное сжатие, что и приводит к местной упругой потере устойчивости стенки. При этом вытяжной зазор, больший, чем толщина материала, не

препятствует распространению		части деформации на			стенки
ниже вытяжного ребра матрицы .
Подтверждением	приведенного		механизма возникновения
местных выпуклостей	является	то,	что они	ч а щ е встречаются
v длинных коробчатых деталей		с	большим	отношением	сторон

"А

—и с малым угловым радиусом гу, когда значительная часть

прямой стенки в пластической деформации				вытяжки	не	участ
вует.
В	отличие	от этого новый	метод	вытяжки	коробча
т ы х	изделий	характеризуется	наличием	ожато-растянутой
схемы нагружения всего объема ф л а н ц а				заготовки	с	самого
начала .
Необходимо заметить, что дефект, называемый					«выпуклое
дно»,	т о ж е в	некоторой степени является		следствием	неравно

мерного распределения деформаций по контуру заготовки при существующем методе вытяжки, хотя здесь играют определен ную роль изгибающие моменты, причем тем большую, чем длиннее деталь .

6. ОСОБЕННОСТИ	КОМБИНИРОВАННОЙ	ВЫТЯЖКИ
ЧЕРЕЗ ДВЕ МАТРИЦЫ
В ы т я ж к а через	две (и более) матрицы	обычно применяется

при операциях протяжки главным образом на последующих

переходах	дл я	достижения большей степени утонения.				П р и
протяжке через две матрицы принято па верхней матрице						назна
чать большее		утонение,	чем на нижней,	хотя это	и	ведет
к увеличению разностенности [41].
Ввиду	того,	что при	комбинированной	в ы т я ж к е	основное

внимание уделяется достижению большей деформации по пери метру, общее утонение необходимо распределить между матри цами таким образом, чтобы разгрузить верхнюю матрицу, в


которой осуществляется		собственно комбинированный				процесс.
На нижней матрице при этом			происходит «чистая» п р о т я ж к а .
Следовательно, основной принцип комбинированной						вытяжки
через две матрицы: на верхней			матрице	утонение должно			быть
меньше, чем на нижней.
Согласно	теоретическому		анализу	[формула	(32),		(см..
рис. 2 1 ) ] , предельные		коэффициенты		утонения	при	комби
нированной	в ы т я ж к е больше, чем при протяжке . Следовательно,

и рабочие (расчетные) коэффициенты утонения, у ч и т ы в а ю щ и е некоторый запас для обеспечения устойчивости процесса, на верхней матрице (комбинированный процесс) необходимо н а з н а

чать большие, чем на нижней	(процесс п р о т я ж к и ) .	Степень
деформации в этом случае на	нижней матрице будет	меньше,,

чем на верхней, что согласуется с упрочнением стенки, выхо дящей из верхней матрицы . Кроме того, такое соотношение коэффициентов утонения частично уменьшает упомянутую опас ность увеличения разностенности.

Опыт внедрения комбинированной вытяжки стали, латуни, алюминия и н е р ж а в е ю щ е й стали по указанному принципу р а с

пределения деформации на верхней и нижней			матрицах успешно
реализуется на первом и	последующих	переходах.
Н а рис. 31, а показана	заготовка с характерным отрывом дна
при чрезмерном нагружении первого перехода			комбинированной
в ы т я ж к и . В ы т я ж к а здесь	производилась	без	е к л а д к о д е р ж а т е л я
с /«,/,=0,48 и m s , =0,52 на одной матрице.		Коэффициент утонения1

для низкоуглеродистой стали (г|)р л:0,2) здесь близок к предель

ному	д « 0 , 5 , см. рис. 21), а трение по						пуансону не до
стигло	достаточной	величины,		чтобы	разгрузить			опасное сече
ние. Коэффициент в ы т я ж к и			m,ix	=0,48	д а л е к	от предельного, так
как при прочих равных условиях,					но с	меньшим утонением
производилась в ы т я ж к а с mtil =0,425.					Таким		образом, причина
р а з р ы в а заготовки — чрезмерное утонение.
Из	такой ж е заготовки		(£>0 = 66		мм, So=l,5 мм) была ус
пешно	произведена	первая	в ы т я ж к а		через		две	матрицы со

что

д е ф о р м а ц и я

в нижней м а т р и ц е начинается на

этапе

сни

жения

усилия

в ы т я ж к и в верхней

матрице .

Это обеспечивает, с одной стороны, максимальное

усилие

на

операции,

не

п р е в ы ш а ю щ е е

усилия

на

одной

из

матриц,

с д р у г о й — н а д е ж н о е направление пуансона в верхней

матрице,

т а к

ка к край полуфабриката в этот момент

еще не вышел из

ее

рабочего

пояска.

На

рис. 32, а

показан

график

усилие — путь первого

пере

хода

комбинированной в ы т я ж к и

при

п а р а л л е л ь н о м

способе,

часто

применяемом при протяжке . Ка к

у к а з а н о в

литературе

[ 1 ,

24, 41], расстояние м е ж д у

матрицами в

этом

случае

при

нимается Я м = (0,5-^0,8) d.

Из

графиков

следует,

что

происходит

сложение

усилий,

увеличивающее м а к с и м а л ь н о е технологические усилие примерно

в 1,5 р а з а .	Опыт	показывает,			что этот момент является				наиболее
о п а с н ы м . с	точки		зрения	отрыва		дн а	вытягиваемого		изделия.
Н а рис. 32, б		показан		график		усилие — путь при			последо
вательном	способе		деформации через две матрицы (с						выходом
п о л у ф а б р и к а т а		из	верхней		м а т р и ц ы ) ,		а на	рис. 32, я — при
комбинированной			в ы т я ж к е		по совмещенному			способу, когда
Р,хгсг_^						Р,кгс_

60 /7„,ММ

	О	20	W	60 h„,MM
				S)		г)
Рис.	32. Кривые		усилие — путь		комбинированной	вытяжки через		две	матри
цы	(а, б, в)	к схема		вытяжки	с оптимальным силовым		режимом	(г):
1 — вытяжка		в верхней		матрице; 2 — вытяжка в нпжней		матрице; 3 — вытяжка			одновре
менно в двух		матрицах. Материал — сталь 08кп; ти =0,51; т в					=0,82; тн	=0,82
					1	s i	Si

3 С. А. Валиев

процесс деформации в нижней матрице начинается примерно па середине спада усилия верхней матрицы. Здесь потребный ход пресса незначительно увеличивается, зато технологическое уси

лие снижается	на 30—40% и не превышает			максимального
усилия на одной из матриц (на верхней или на				нижней — за
висит от распределения			д е ф о р м а ц и й ) .
П р и таком методе в ы т я ж к и сохраняются известные достоин
ства в ы т я ж к и через		две	матрицы — плотное охватывание заго
товкой пуансона	и	как	результат — использование сил трения

на пуансоне, большая точность получаемых изделий и большая производительность.

Снижение потребного усилия позволяет не только использо вать прессы меньшим усилием, но и повысить общую степень деформации за переход, т а к как условия деформации равно значны здесь условиям при последовательном способе выполне ния вытяжки, но без недостатков, присущих последнему.

Описанный прием дает тот ж е положительный эффект и при операции протяжки через две матрицы стакана, полученного вытяжкой или другим способом.

Г л а в а I I I . ПОСЛЕДУЮЩИЕ	ПЕРЕХОДЫ
КОМБИНИРОВАННОЙ в ы т я	ж к и

/. ОБЩИЕ	СВЕДЕНИЯ
П о с л е д у ю щ ий		переход	вытяжки осеснмметричных	изделий
без утонения	на	радиальной и конической матрицах		наиболее
полно изучен	И.	А. Норицыным [31] и Е. А. Поповым [32, 36].
Р а с с м а т р и в а я		формулы	д л я максимального растягивающего
н а п р я ж е н и я	при	в ы т я ж к е	на конической и радиальной матри

цах, можно установить, что при прочих равных условиях кони-

ч'еский профиль матрицы по сравнению с радиальным			обеспечиг
вает снижение н а п р я ж е н и я на 15—20%. Это весьма существенно
о т р а ж а е т с я на достижимой степени деформации .
Учитывая	это, а т а к ж е преимущества	конического	профиля
для процесса	принудительного утонения,	комбинированную		вы
т я ж к у на последующем переходе необходимо выполнять				на

конической матрице. В работах [8—12] были экспериментально


и теоретически		исследованы		особенности комбинированной			вы
т я ж к и на последующих переходах при изготовлении						глубоких
цилиндрических		изделий.
Типовые схемы выполнения последующего перехода						комбини
рованной в ы т я ж к и			могут быть п р я м ы е		и реверсивные,	со склад-
кодержателем и без			с к л а д к о д е р ж а т е л я		(см. рис. 1).
Комбинированную вытяжку на последующем переходе							мож
но проводить д в у м я			вариантами:
1)	из полой	заготовки (рис. 33) с			неутоненными	стенками
(заготовка получена вытяжкой без утонения);
2)	из полой	заготовки		(рис. 34)	с утоненными	стенками

(заготовка получена комбинированной вытяжкой, протяжкой, выдавливанием или раскаткой) .

В случае 1, например на втором переходе, в зону утонения' втягивается стенка, максимальную толщину которой можно подсчитать приближенно по ф о р м у л е (для изотропного мате риала)

(58) з* 67

Путь пуансона

Рис. 33. Последующий переход комби нированной вытяжки:

а — схема процесса деформирования из заго товки с иеутопевиой стенкой: б — характер кривых усилие—путь: 1 — заготовка с неутоненной стенкой: 2 —заготовка с утоненной стенкой, неотожженпая: 3 — заготовка с уто пенной стенкой, отожженная

Рис. 34. Схема деформирования на последующем переходе комбинированной вытяжки из заготовки с утоненной стен кой:

а — образование «донного барьера»; б — установившаяся стадия

П р и обычно рекомендуемых коэффициентах в ы т я ж к и (на

пример, /«(/,=0,5;	md. = 0,73)	толщина края стенки в этом	слу
чае будет равна	S2K = 1,65 S 0	- Такое увеличение толщины	суще

ственно ограничивает значения достижимых степеней д е ф о р м а


ции на второй операции, та к ка к при коэффициентах							утонения,
например		тн = — = 0,67-^0,7,	фактический		коэффициент			уто-
нения	(по	утолщенному краю)	будет mSo	=	=	0,36		0,42.
Значит, такой вариант технологии может быть						использован
лишь	при небольшой разнице в толщине			дна и стенки			готового

изделия или в качестве калибровочной операции при последнем переходе многооперационного технологического процесса вы т я ж к и (без утонения) .

Таким образом, в первом случае коэффициент утонения на втором переходе представляет собой отношение толщины стенки после утонения (или величины зазора) к толщине исходного м а т е р и а л а . Трудности комбинированного процесса вызываются естественным утолщением стенки, накопленным за дв а перехода.

В случае 2 коэффициент утонения на втором или последую щем переходе обычно принимают как отношение толщины стен ки после этого перехода к толщине стенки заготовки — стакана

(предварительно утоненной) .
И м е ю щ и е с я рекомендации	по комбинированной в ы т я ж к е в
основном относятся ко второму	варианту . Однако дл я правиль

ного расчета технологических переходов необходимо учитывать

некоторые особенности процесса		формоизменения,	присущие
этому	варианту. Пренебрежение этими особенностями может
привести к неудачам при внедрении		метода.
При	комбинированной в ы т я ж к е	цилиндрических	издели""

обычно используют коэффициенты уменьшения диаметра, реке

мендованные в справочной литературе дл я	в ы т я ж к и без	утоне
ния [34]. Эти коэффициенты в сочетании с	практически	прове
ренными коэффициентами утонения дают	возможность	полу

чать изделия значительной относительной глубины (за два пе рехода На^Ъ).

Попытки увеличить д е ф о р м а ц и ю по диаметру при этих коэф фициентах утонения приводят к отрыву дна. Попытки увеличить степень утонения стенки при коэффициентах т ^ г = 0,73 н- 0,85 вызывают резкое повышение усилия в ы т я ж к и в н а ч а л е операции (см. рис. 33, б). Следствием этого т а к ж е м о ж е т быть отрыв дна .

Эти явления, лимитирующие последующий переход комбини рованной вытяжки через одну матрицу, объясняются следую щим образом .

В вытяжной зазор последующего перехода комбинированной вытяжки, составляющий некоторую часть толщины утоненной стенки заготовки — стакана, в н а ч а л е этого перехода втяги-

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 187 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 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