20 Гибка.

Гибка - это операция по приданию заготовке изогнутой формы по заданному контуру. Она осуществляется за счет упругопластической деформации, протекающей по разному с различных сторон заготовки.

С внутренней стороны, т.е. со стороны пуансона заготовка испытывает напряжение сжатия и уменьшает свои размеры в продольном направлении.

В поперечном направлении материал испытывает напряжение растяжения с увеличением размеров заготовки.

С наружной стороны (матрицы) заготовка растягивается в продольном направлении и сжимается в поперечном. М/у наружным и внутренними слоями имеется нейтральный слой, длина которого не изменяется. По нейтральной линии выполняются технологические расчеты.

Основные схемы гибки:

1 Одноугловая 2 Двухугловая 3 4хугловая 4 у-образная

5 Торцевая (закатка)

Гибка осуществляется за счет пластической деформации (операции), сопровождающейся и упругой деформацией, величина, которая определяется законом Гука.

Пример: при одноугловой гибке после снятия внешней нагрузки упругая деформация высвобождается а заготовка частично расправляется.

Мерой упругой деформации является разница углов до и после снятия нагрузки

Δα - угол пружинения, это тот угол, на который необходимо уменьшить углы на пуансоне и матрице для компенсации пружинения.

Определяется сложными способами:

1. Аналитическим расчетом упругой деформации

2. Изготовлением опытных образцов детали и замерами углов

При двухугловой гибке пружинение можно компенсировать так же за счет изменения геометрии пуансона.

1. За счет обратного наклона боковых поверхностей пуансона

2. Выполнение вогнутой нижнего торца пуансона

Существенные особенности имеет гибка детали с малой кривизной, т.е. с большим радиусом.

В этом случае общая деформация близка к ее упругой составляющей, т.е. после гибки заготовка практически полностью расправляется. Для устранения этого гибку совмещают с пластической деформацией. За счет растяжения заготовки при гибке, что обеспечивает почти полное устранение упругой деформации

%

21 Рельефная формовка. Раздача

Формовка - это операция, обеспечивающая получение на листовой заготовке местных углублений и выпуклостей за счет растяжения материала на ограниченных участках заготовки.

1. Ребра жесткости

2. Формовка мембраны

3. Крышка с выштампами

Рассмотрим последовательность операции формовки цилиндрического элемента жестким пуансоном.

Формовку данного элемента можно разбить на 3 этапа.

1. На первом этапе осуществляется формовка (пластическая деформация) кольцевого пояска шириной b=R2-R1

2. Полностью подвергается дно формуемого элемента b=R2

3. На третьем этапе пластической деформации подвергаются дополнительно близлежащие к радиусу R2 участки заготовки

b=R3

При последующем опускании пуансона возможна резкая локализация деформации на стенке или радиусе заготовки с последующим нарушением сплошности материала.

Растяжка или раздача – это операция по увеличению диаметра всей или части ассиметричной тонкостенной заготовки. Осуществляется за счет растяжения материалов в окружном направлении и уменьшения толщины стенки. Характеризуется коэффициентом раздачи Кразд=Dдет/Dзаг

Раздача осуществляется эластичным жидкостным и жестким пуансоном по жесткой матрице

1. Раздача эластичным пуансоном

2. Жидкостным пуансоном

3. Жестким раздвижным пуансоном

22 Правка. Обжим.

Обжим - это операция по уменьшению диаметра части тонкостенной ассиметричной заготовки. Применяется при выполнении горловин на трубах, колпачках, при изготовлении сужающихся кверху сосудов.

Обжим в жестких штампах осуществляется путем заталкивания заготовки в сужающиеся отверстие матрицы.

Технические возможности обжима ограничиваются потерей устойчивости заготовки в осевом (образ-е складок) и окружном (образ-е гофр) направлении.

Правка - это операция, обеспечивающая повышение точности формы и размеров плоских и профильных заготовок или деталей.

Правка тонкостенных пространственных заготовок называется КАЛИБРОВКОЙ.

При калибровке, кроме повышенной точности, уменьшается радиусы переходов.

Схема правки и калибровки.

1. Правка в гладких штампах применяется для правки тонкостенных плоских заготовок

2. Правка в вафельных штампах. Применяется для правки относительно толстых заготовок, не допускающих глубоких отпечатков.

Зубцы в плане имеют прямоугольную или ромбическую форму с минимальной шириной b, b<0,5S₀

3. Правка в точечных штампах применяется для правки толстых деталей, допускающих глубокие отпечатки.

4. Профильная правка

Усилие P=q·F,кН,

Где q-давление необходимое для правки (50…120 МПа)

F- площадь подвергаемая правке

5. Пространственная правка или калибровка.

Применяется для уменьшения радиусов переходов тонкостенной детали и увеличение точности размеров.

Схема калибровки тонкостенной ассиметричной детали эластичной средой

23 Отбортовка.

Отбортовка - это операция по получению на листовой заготовке внутреннего или наружного борта.

При получение внутреннего борта отбортовке подвергается отверстие, наружный контур.

Значительно больше распространенной является отбортовка отверстия, которая может в том числе заменить операцию вытяжки с последующей обрезкой дна. Эффективно внутренняя отбортовка и при изготовлении детали с широким фланцем.

Схема отбортовки в жестких штампах

Отбортовка осуществляется за счет растяжения материала и уменьшения толщины заготовки от фланца к торцу борта.

Отбортовка характеризуется коэф-том отбортовки

Величина Кот зависит от:

1 Материала заготовки (плпстичности)

2 От радиуса борта

3 От формы рабочей поверхности пуансона

4 От способа получения отверстия d₀

5 От состояния поверхности заготовки (наличия надрезов, царапин)

Отбортовка наружного контура

Если при отбортовке отверстия максимальная высота борта определяется чрезмерным утонением стенки в районе торца борта и нарушением ее сплошности, то при наружной отбортовке высота hб-нарушение уст-ти заготовки, образование гофр.

24 Вытяжка.

Вытяжка.- это формообразующая операция при которой получается полая тонкостенная заготовка из исходной плоской или полой заготовки.

Детали, получаемые вытяжкой можно объединить в след. Группы

1. Осесимметричные детали, с прямолинейной образующей

Цилиндрические (без фланца; с фланцем) Конические

2 Осесимметричные с криволинейной образующей 3 Коробчатые

(образующие, ступенчатые, сл.формы)

Схема вытяжки цилиндрической заготовки без фланца и без прижима

.

Вытяжка осуществляется на технологической оснастке, называемой штампами.

Вытяжкой изготовляется большое количество полых деталей разнообразной

формы, отличающихся друг от друга как формой в плане, так и формой боковых

стенок

Технологические расчеты и построение технологического процесса для них различны.

Способы вытяжки разделены на два основных:

1) без искусственного уменьшения толщины стенки (вытяжка);

2) с искусственным, преднамеренным уменьшением толщины стенки (вытяжка с утонением), в том числе комбинированная вытяжка.

Вытяжку осуществляют в специальных штампах, рабочие органы которых: матрица 1 со скругленной рабочей кромкой, пуансон 2 и, если это необходимо, прижимное кольцо 3. Между пуансоном и матрицей имеется зазор z, в который пуансон втягивает заготовку. При вытяжке внешняя сила, передаваемая пуансоном, приложена к донной части вытягиваемой детали, краевая же ее часть остается свободной, не нагруженной внешними силами.

Коэффициентом вытяжки m называют отношение диаметра d детали к диаметру D заготовки.

Чем больше радиус закругления, тем меньше напряжение в металле и меньше утонение стенок заготовки. Однако чрезмерно большой радиус закругления кромки матрицы ведет к образованию складок. Радиусы закруглений вытяжных кромок матрицы принимают в зависимости от глубины вытяжки и толщины материала по опытным данным для данного металла.

Радиус закругления пуансона принимается, по возможности, равным радиусу закругления матрицы, но может быть взят и значительно меньшим, соответственно требуемой форме вытягиваемой детали. Минимально допустимый радиус закругления пуансона равен удвоенной толщине вытягиваемого материала, так как-слишком маленький радиус закругления кромок пуансона вызывает значительное утонение материала.

Зазор между пуансоном и матрицей в вытяжных штампах принимают по наибольшей допустимой толщине вытягиваемого материала с добавкой на утолщение края заготовки при вытяжке. Для последнего перехода при вытяжке деталей с заданным наружным размером зазор устанавливают за счет пуансона, а при вытяжке с заданным внутренним размером — за счет матрицы. Для всех переходов, кроме последнего, направление зазора не имеет значения.

Независимо от числа операций вытяжки и степени утонения стенок детали толщина ее дна остается равной толщине заготовки (S).

Зазор г между вытяжным пуансоном и матрицей определяют для каждой операции в отдельности. Для первой вытяжки его устанавливают с учетом допускаемого колебания толщины заготовки, но во всех случаях он меньше величины S (толщины заготовки) и соответствует принятой степени деформации. Толщина S1 стенок вытянутой детали обычно получается несколько больше величины z.