Проектирование операций вытяжки цилиндрических деталей

Пример. Выполнить технологические расчеты для вытяжки цилиндрической детали (рис. 3.6) наружным диаметром d=60мм и высотой h = 160 мм из стали 08 33 σ_в=33кг/мм²) толщиной S=1.5мм.

Расчетный диаметр по средней лини– d_c=d-S=60-1,5=58,5 мм. Припуск на обрезку выбираем по таблице 7. Для отношения h/d_c = 160/58,5 = 1,7 и высоты детали 150 мм (ближайшее меньшее к заданной высоте 160 мм), припуск равен Δ = 8 мм. Высота детали с припуском на обрубку h_с = h + Δ = 160 + 8 = 168 мм.

Рис.3.6- Деталь

Таблица 3.7

Припуск по высоте на обрезку цилиндрических деталей

Высота детали h, мм	Припуск при относительной высоте детали h/dс
	0,5–0,8	0,9–1,6	1,7–2,5	2,6–4,0
10	1,0	1,2	1,5	2,0
20	1,2	1,6	2,0	2,5
50	2,0	2,5	3,3	4,0
100 19	3,0	3,8	5,0	6,0
150 20	4,0	5,0	6,5	8,0
200 21	5,0	6,3	8,0	10,0
250 22	6,0	7,5	9,0	11,0
300 23	7,0	8,5	10,0	12,0

Диаметр заготовки

.

Коэффициенты вытяжки приведены в таблице 8. Относительная толщина заготовки

.

Значение коэффициентов вытяжки: m₁ = 0,54; m₂ = 0,75; m₃ = 0,77; m₄ = 0,79.

Таблица 3.8

Коэффициенты вытяжки цилиндрических деталей без фланца

Коэффициент вытяжки	Значение коэффициентов при относительной толщине заготовки S\D) 100%
	2,0–1,5	1,5–1,0	1,0–0,5	0,5–0,2	0,2–0,06
m1 m2 m3 m4	0,46–0,50 0,70–0,72 0,72–0,74 0,74–0,76	0,50–0,53 0,72–0,74 0,74–0,76 0,76–0,78	0,53–0,56 0,74–0,76 0,76–0,78 0,78–0,80	0,56–0,58 0,76–0,78 0,78–0,80 0,80–0,82	0,58–0,60 0,78–0,80 0,80–0,82 0,82–0,84

Диаметр заготовок по средней линии на переходах вытяжки:

d₁ = m₁D = 0,54 · 206,7 = 111,6 мм.

d₂ = m₂d₁ = 0,75 · 111,6 = 83,7 мм.

d₃ = m₃d₃ = 0,77 · 83,7 = 64,4 мм.

d₄ = m₄d₃ = 0,79 · 64,4 = 50,9 мм.

Диаметр заготовки на четвертом переходе вытяжки меньше заданного, а на третьем переходе больше заданного. Поэтому уточняем коэффициенты вытяжки на третьем переходе:

.

Значение коэффициента вытяжки на третьем переходе меньше заданных в таблице 3.9 пределов, поэтому переход вытяжки получается перегруженным (максимальное напряжение в опасном сечении, превышающее истинные сопротивления разрыву , где σ_в – временное сопротивление разрыву, δ – относительное удлинение при растяжении). Необходимо выровнять степень деформации по переходам и откорректировать коэффициенты вытяжки в сторону их увеличения до пределов, указанных в таблице 3.8.

Новые значения коэффициентов вытяжки:

m₁ = 0,53; m₂ = 0,74; m₃ = 0,76.

Диаметры на переходах вытяжки:

d₁ = 0,53 · 206,7 = 109,6 мм.

d₂ = 0,74 · 109,6 = 81,1 мм.

d₃ = 0,76 · 81,1 = 61,6 мм.

Установленный коэффициент вытяжки на третьем переходе:

.

Переход вытяжки остается перегруженным, поэтому принимает m₃ = 0,76 и назначает четвертый переход с коэффициентом вытяжки

.

Коэффициент вытяжки на четвертом переходе больше указанных в таблице 3.9 пределов. Переход вытяжки недогружен:, что допустимо.

Пооперационная высота вытягиваемых деталей (рис. 3.7):

.

.

.

Рис. 3.7- Размеры заготовок, получаемые на переходах вытяжки деталей

Припуск на обрезку:

∆ = h₄ – h = 163,7 – 160,0 =3 ,7 мм.

Усилия вытяжки на переходах:

;

;

;

,

где k₁ и k₂ приведены в таблицах 3.9 и 3.10.

Таблица3.9

Коэффициенты для расчета усилия вытяжки k₁

Относительная толщина заготовки (S/D) 100	Значение k1 при коэффициентах первой вытяжки m1
	0,45	0,48	0,50	0,52	0,55	0,60	0,65	0,70	0,75
5,0 2,0 1,2 0,8 0,5 0,2 0,1	0,95 1,10 – – – – –	0,85 1,00 1,10 – – – –	0,75 0,90 1,00 1,10 – – –	0,65 0,80 0,90 1,00 1,10 – –	0,60 0,75 0,80 0,90 1,00 1,10 –	0,50 0,60 0,68 0,75 0,82 0,90 1,10	0,43 0,50 0,56 0,60 0,67 0,75 0,90	0,35 0,42 0,47 0,50 0,55 0,60 0,75	0,30 00,35 0,37 0,40 0,45 0,50 0,60

Таблица 3.10

Коэффициенты для расчета усилия вытяжки k₂

Относительная толщина заготовки (S/D) 100	Значение k2 при коэффициентах второй вытяжки
	0,70	0,72	0,75	0,78	0,80	0,82	0,85	0,88	0,90
5,0 2,0 1,2 0,8 0,5 0,2 0,1	0,85 1,10 – – – – –	0,70 1,90 1,10 – – – –	0,60 0,75 0,90 1,00 1,10 – –	0,50 0,60 0,75 0,82 0,90 1,00 1,10	0,42 0,52 0,62 0,70 0,76 0,85 1,00	0,32 0,42 0,52 0,57 0,63 0,70 0,82	0,28 0,32 0,42 0,46 0,50 0,56 0,65	0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,44 0,55	0,15 0,20 0,25 0,27 0,30 0,33 0,40