Шпоры

При вытяжке деталей ступенчатой формы применяют следующие правила:

1) Контур детали разбивают на внутренние и наружные элементы. Вначале производят вытяжку внутренних, а затем наружных эл-тов, в посл. Операцию штамп-ся фланец; 2) в ряде случаев вначале вытягив-ся предварит. конфиг-я профиля детали, ограниченная прямыми и наклонными участками с большими закруглениями, а окончат. форма детали штамп-ся в посл. операцию; 3) за каждую операцию втягив-ся в матрицу столько металла, ск-ко треб-ся для его дальнейшей деф-ции в след-й операции. При вытяжке ступенчатых деталей д.б. соблюдены приведенные ранее правила, отн-ся к вытяжке деталей с широким фланцем.

Вытяжка деталей конической формы: вытяжка конических деталей так же, как и сферических, затруднена тем, что давление пуансона передается лишь небольшой поверхности в центре заг-ки, вызывая значительное местное утонение, а иногда и обрывы материала. Кроме того, значит. часть поверхности заготовки остается вне прижима и легче образует гофры. Вытяжка низких конических деталей обычно вып-ся за 1 операцию, но осложняется тем, что ст. деформации заготовки невелика (за исключением мест, прилегающих к закругленным кромкам пуансона), вследствие чего вытяжка «распружинивает» и теряет свою форму.

Поэтому надо увеличить давление прижима и создать в деформируемой заготовке значит-е растягив-е напряж-я, превышающие предел упругости материала, посредством примен-я матрицы с вытяжными ребрами (рис. 134, а).

На рис. 134, б показан другой способ вытяжки неглубоких, но широких конусов (ламповых рефлекторов), производимой в штампе с коническим прижимом. Вытяжка такого типа деталей хорошо осущ-ся также гидравлической

штамповкой. Вытяжка конических деталей средней глубины в большинстве случаев производится за 1 операцию. Лишь при малой относительной толщине заг-ки, а также при наличии фланца треб-ся 2 или 3 операции вытяжки. При штамповке деталей из сравнит-но толстого материала

(S/D)100>2,5, с

небольшой разницей диаметральных р-ров, вытяжка может происходить без прижима, аналогично

вытяжке

цилиндрических деталей. В данном случае необходима калибровка в конце рабочего хода глухим ударом. При

изготовлении тонкостенных конических деталей со значит. разницей диаметров дна и верха вначале вытягивают более простую округленную форму с поверхностью , равной поверхности готовой детали, а затем в калибровочном штампе получают окончат. форму. Технологические расчеты переходов здесь те же, что и при вытяжке цилиндрических деталей с фланцем. mn = dn/dn-1 , dn и dn-1 – диаметры текущей и предыдущей вытяжек.

12. Вытяжка в ленте и вытяжка крупногабаритных деталей. Схема вытяжки, расчетные зависимости, технологические особ-ти выполнения операций.

Вытяжка в ленте: штамп-ка осущ-ся в штампе последов-го действия, с выполнением всех технологич-х операций. Деталь отдел-ся от ленты на посл. переходе, подача ленты осуществляется в автоматич. режиме.

Различают 2сп-ба штампов-ки: 1) вытяжка в целой ленте; 2) вытяжка с надрезкой (с вырезкой промежутков).

1) Вытяжка мелких деталей из относит-но толстого и пластичного материала при малой величине фланца: S>=0,05d; dф = (1,1…1,2)d.

Более экономичный по расходу материала, но прим-ся главным образом для многорядной вытяжки небольших цилиндрических деталей.

2) Вытяжка деталей из относительно тонкого материала, а также деталей с широким фланцем: S<0,05d; dф>1,2d.

Более универсален и применим для вытяжки деталей цилиндрической, конической и сложной формы, но дает большую величину отходов.

Вытяжка в ленте вообще отличается от обычной вытяжки тем, что повышается величина боковой перемычки для обеспечения жесткости ленты при передаче ее из позиции в позицию. При перемещении ленты в штампе очень важно обеспечить точное попадание детали в следующую позицию, следов-но, штамп прих-ся конструировать так, чтобы межосевое расстояние было четко рассчитано и выдержано при установке позиций. Технологич. особ-ти выполн-я: 1) первая вытяжка в надрезанной ленте производится до получения фланца требуемого р-ра, который остается неизсенным на последующих переходах; 2) большая часть заготовки должна быть втянута в матрицу первой вытяжки. Плоской частью заготовки на первой вытяжке в некоторых случаях может оставаться лишь припуск на обрезку и соединительные мостики с перемычками; 3) при вытяжке относит-но толстых заготовок (S/D>2) расчетное количество металла, втягиваемое в матрицу первой вытяжки, повышается на 3-5%; 4) как правило, при последовательной вытяжке в ленте не следует стремиться к уменьшению числа вытяжных переходов, т.к. это не приводит к увеличению производит-ти.

Вытяжка крупногабаритных деталей: Типовыми крупногабаритными деталями, получаемыми методом вытяжки тонколистового металла, являются облицовочные детали кабин и кузовов автомобилей, детали мотоциклов и т.д. При вытяжке таких деталей сложной и несимметричной формы величина деформации металла различна в разных местах заготовки. Для того чтобы обеспечить получение детали сложной пространственной формы из плоской заготовки, необходимо создать разные условия течения металла по контуру заготовки: в одних участках облегчить перемещение металла из-под прижимного кольца, а в других участках затормозить его путем применения

вытяжных или тормозных ребер и порогов на матрице или прижимном кольце. Сильный прижим и торможение заготовки увеличивают сопротивление течению металла из-под прижимного кольца и способствуют лучшему обтягиванию металла по форме пуансона и распространению деформации по всей площади заготовки. В начале процесса вытяжки деталей сложной формы пуансон соприкасается с заготовкой лишь в отдельных местах, а большая часть заготовки находится вне контакта с рабочими частями штампа. Эта свободная поверхность заготовки, подвергаясь тангенциальному сжатию, легко образует гофры при вытяжке. Это сжатие можно уменьшить путем значительного увеличения растягивающих напряжений с помощью вытяжных ребер (ребро, образованное на фланце заготовки, обладающее большей жесткостью и устойчивостью на продольный изгиб. При вытяжке деталей сложной формы металл фланца не вытягивается полностью из-под прижимного кольца, а остается до конца вытяжки и в дальнейшем удаляется обрезкой. Поэтому в данном случае необходимо предусматривать технологические припуски значительных размеров, что приводит к нежелательному увеличению расхода металла.

На рис. 146 приведены различные способы повышения интенсивности торможения фланца заготовки под прижимом: а – увеличение усилия прижима; б – увеличение ширины фланца; в – применение вытяжных (тормозных) ребер; г – применение перетяжных порогов. Первый способ наиболее распространен, но не всегда достигает цели; второй сп-б приводит к повышенному расходу металла; третий и четвертый способы наиболее целесообразны. Как правило, вытяжку таких деталей осуществляют на спец. листоштамповочных прессах, их отлич. особ-ть – увеличенный раб. ход, большие р-ры раб. стола пресса и закрытая высота пресса.

13. Изготовление коробчатых деталей. Схемы вытяжки. Напряженнодеформированное состояние. Расчетные зависимости. Сила и работа. График рабочей нагрузки.

Прямоугольные коробки, исходя из технологических возможностей их вытяжки, подразделяют на 3 вида: весьма низкие(Н/В<=0,3), низкие(0,3<H/B<=0,7) и высокие

(H/B>0,7).

Разработка технологического процесса многооперационной вытяжки высоких коробчатых деталей состоит из след-х этапов: 1) определение формы и размеров плоской заготовки; 2) предварит. подсчет требуемого количества операций вытяжки и выбор коэффициентов вытяжки; 3) выбор способа технологического расчета, соответствующего геометрическим параметрам коробки; 4) расчет формы и размеров вытяжных переходов, начиная с предпоследнего; 5) выявление других операций технологического процесса. Предварительный подсчет требуемого кол-ва операций вытяжки производится по общей величине деформации, необходимой для превращения плоской заготовки в прямоугольную коробку. НДС такое же, как и при вытяжке цилиндрических деталей. Из углов часть металла может переходить в боковую часть, чтобы избежать этого делают вытяжку с фланцем, ребро, которое будет предотвращать потерю устойчивости. Поэтому рек-ся все коробки вытягивать с прижимом.

Условно считают, что

максимальная сила для вытяжки коробок равна:

Р = Рвыт+Ргиб;

Рвыт = Lв sK в ,

1000

где Lв – периметр сечения вытягиваемой детали в плоскости, перпендик-й к направлению вытяжки; ζв – временное сопротивление разрыву.

Ргиб = LГ sК Г в ,

1000

где Lг – длина линий сгиба, К – коэффициент, зависящий от отношения радиуса R сгиба к толщине материала.

График рабочей нагрузки:

Нр – ход ползуна пресса под нагрузкой; Н – полный ход ползуна пресса; Р – сила штамповки; Рн – номинальная сила пресса.

14. Отбортовка. Схема операции. НДС. Расчѐтные зависимости. Сила.

Отбортовка (ГОСТ 18970-84) – образование борта по внутреннему и (или) наружному контуру заготовки. Различают два основных вида отбортовки, отличающихся друг от друга характером деформации, схемой напряжѐнного состояния и производственным назначением: отбортовка отверстий (внутренняя), отбортовка наружного контура (внешняя).

Процесс отбортовки отверстии заключается в образовании в плоском или полом изделии с предварительно пробитым отверстием (иногда и без него) отверстия большего размера с цилиндрическими бортами или бортами другой формы. При отбортовке отверстий деформируемая часть заготовки находится в плосконапряжѐнном (растяжение в радиальном и тангенциальном направлениях) и объѐмнодеформированном состоянии (б). При этом радиальное растягивающее напряжение имеет наибольшую величину у кромки матрицы, а по мере приближения к кромке отверстия оно, уменьшаясь, приближается к нулю. Таким образом, поверхностный торцовый слой у отверстия заготовки находится в условиях линейного напряжѐнного состояния (а). Это приводит к тому, что при отбортовке отверстий происходит удлинение – растяжение волокон в тангенциальном направлении и уменьшение толщины материала, т.е. сужение в

поперечном направлении.

Степень деформации при отбортовке определяется отношением диаметра отверстия в заготовке d к диаметру борта (по средней линии) D, или так

что на краю полученного борта должны отсутствовать трещины, где – относительное сужение. Наименьшая толщина материала у края бортов составляет

s1 sКотб. .

Предельный коэффициент отбортовки зависит от следующих факторов:

рода материала и его механический свойств,

относительной толщины заготовки 100D s ,

характера обработки и составления кромок отверстий в заготовке (пробивка или сверление, наличие или отсутствие заусенцев),

формы рабочей части пуансонов (цилиндрический пуансон с закруглением, конический или полусферический).

Силу, необходимую для отбортовки цилиндрическим пуансоном, можно определить приближѐнно по формуле Томленова

P D d sc т 1,5 D d s в ,

где D – диаметр отбортованного отверстия [мм], d – диаметр отверстия под отбортовку [мм],

т, в – предел текучести и временное сопротивление разрыву данного материала

[МПа],

c – коэффициент, учитывающий упрочнение материала и наличие трения при отбортовке,

c т 1,5 2,0 в .

Для уменьшения силы отбортовки рекомендуется применять смазку с наполнителем, а также полировку рабочих частей штампа с последующим их хромированием. Отбортовка отверстий производится на кривошипных прессах простого и двойного действия, а также на гидравлических прессах.

Сущность процесса отбортовки наружного контура заключается в образовании бортов или фланцев по наружному краю заготовки. Этим способом можно осуществлять как отбортовку выпуклого контура, так и вогнутого. Отбортовка выпуклого контура аналогична процессу неглубокой вытяжки без прижима. Отбортовка вогнутого контура аналогична отбортовке отверстий. Величину деформации при наружной отбортовке

выпуклого контура характеризует отношение К н. отб. R2 ,

R1

где R1 – радиус контура плоской заготовки, R2 – радиус отбортованного контура детали.

Рассматривая отбортовку незамкнутого наружного контура как одностороннюю криволинейную гибку с прижимом, силу отбортовки можем найти по формуле

P Ls в k Pпр. 1,25Ls в k ,

где k 0,2 0,3.

15. Обжим. Схема операции. НДС. Расчѐтные зависимости. Сила.

Обжим (ГОСТ 18970-84) – уменьшение размеров поперечного сечения части полой заготовки путѐм одновременного воздействия инструмента по всему еѐ периметру.

При обжиме открытый конец (предварительно обрезанной) полой заготовки или трубы вталкивается в воронкообразную рабочую часть матрицы, имеющую форму готового изделия или промежуточного перехода. При обжиме деформируемая часть заготовки находится в объѐмно-деформируемом состоянии: в меридиональном и в окружном направлениях происходит сжатие

коэффициент обжима (для первой операции), D – диаметр полой заготовки, d – диаметр готового изделия после обжима.

Предельным коэффициентом обжима считают такой, при котором начинается потеря устойчивости заготовки и образование на ней поперечных и продольных складок. Зависит от рода материала, величины коэффициента трения и от угла конусности обжимной

предполагается обязательным отжиг между операциями обжима. Для предотвращения образования складок при обжиме внутрь заготовки вводится расправочный стержень.

Сила обжима состоит в основном из двух слагаемых: силы для самого обжатия в конической части матрицы и силы для изгиба (поворота) обжатой кромки заготовки до упора в цилиндрический поясок. Обжим производится на кривошипных и гидравлических

P Ds т P .

17. Рельефная формовка. Схемы операций. Сила формовки и правки.

Рельефная формовка - образование рельефа в лист.заг-ке за счет местных растяжений без обусл-го изменения толщины материала.

Примеры р.ф.: шт-ка ребер жесткости(use в автостроении, самолетостроении, вагоностроении), рельефов, худож. украшений… Р.ф.явл-ся част.случ.неглубокой вытяжки, при к-й мат-ал подверг-ся гл.образом

растяж-ю. отличие р.ф.- локальность деф-ции(за счет утонения мат-ла).

Различают расчет для узких и широких ребер жесткости:

P=LSkσВ- усилие для узких полос,

где L-длина ребер жесткости, мм; S-толщина, мм;

k- коэф.,завис.от глубины и ширины рифа(k=0,7-1).

Высота ребра:δ=(l1-l0)/ l1,

δне долж.превыш.табл.знач. Р.ф.делается

вупор, ее иногда сочетают с калиб-ой. P=FS2k1- усилие для широких полос(для более сложных ребер),

где F-пл-дь ребра жесткости, мм2;

k1-для стали 200-300 МПа, для Al,Ln:150-

250 МПа.

Сила получается относительно небольшой по сравнению с вырубкой и пробивкой. В посл.время стали популярны прессы с заменой пуансона на эластичную среду (резина, полиуретан).

18. Правка давлением. Схемы операций.

Правка давлением- устранение искажений формы заготовки. Правка имеет двойное назначение:

1)выправление неровности поверхности;

2)придание правильной формы и более точных размеров предва-но согнутым или вытянутым деталям.

Правка давлением чаще применяется к деталям плоским или несложной простр-ой формы, для прутков, труб, проволоки.

Для правки характерен переход Ме в пластическое состояние. Чаще используют «вафельные» и реже «точечные» штампы. Зубцы «ваф.»штампа имеют широкую площадку (до 0,5S) и более притуплены. Зубцы «точеч.»штампа имеют квадрат.форму, а зубцы «ваф.»- квадр.или ромбовидную.

Высота зубца для точеч.штампа=(1-2)S, для ваф.- 1S. Шаг зубцов=толщине матла.

Усилие при правке: P=pF, где p-давление, МПа; F- поверхность детали (пл-дб контакта), мм2. Недостаток: точечные отпечатки от контакта с инструментом.

это точечный штамп