Определение размеров исходной заготовки
Диаметр заготовки определяют из условия равенства площадей:
,
где
- площадь поверхности заготовки, мм,
- площадь поверхности детали, мм,
- диаметр заготовки, мм.
Отсюда:
При расчете действительного диаметра заготовки учитывают, что край вытянутого изделия имеет волнообразный профиль (фестоны), который надо удалить.
Диаметр заготовки можно определить аналитическим, графическим и графоаналитическим методами. При расчете по аналитическому методу поверхность детали определяют как сумму поверхностей составляющих ее простых геометрических фигур. Расчет ведется по срединной поверхности детали.
Для
детали без фланца:
При этом:
H/d
=50/48,5=1,03=>ΔН=3,5
мм
f
=3,14·50·(50-1,5-5+3,5)=7379мм
,
f
=3,14·5·(3,14·37-4·5)/2=755,01мм
,
f
=3,14·37
/4=1074,66
мм
,
F
=7379+755,01+1074,66=9208,67
мм
,
D
=1,13
=108,43мм.
Выбор коэффициентов вытяжки по операциям
Значения
коэффициентов вытяжки зависят от
пластичности материала, относительной
толщины листа S/
,
от размера инструмента.
Проектируемый технологический процесс вытяжки должен содержать минимально возможное число операций. Это обеспечивается на каждой операции таким изменением поперечного сечения заготовки и таким уменьшением толщины стенки в опасном сечении, чтобы напряжение и деформации, возникающие в материале, не приводили к его разрушению.
Допускаемая величина вытяжки определяется предельным коэффициентом вытяжки:
,
где
- диаметры детали соответственно до и
послеi-той
операции вытяжки.
Коэффициенты
вытяжек при [S/
]·100%
[1,5/108,43]100% = 1,4
Выбираем по таблице [1, с.6, табл 3]
4.3 Расчет размеров полуфабрикатов по операциям вытяжки
Диаметры полуфабрикатов по переходам вытяжки определяются согласно зависимостям:
Расчетные размеры полуфабрикатов по операциям:
Высота полуфабрикатов по операциям вытяжки определяется по формуле:
Вытяжку данной детали проводят в 2 операции.
4.4 Определение усилия прижима по операциям вытяжки
Усилие прижима для первой операции вытяжки определяют по формуле:
Где
Q
– усилие прижима, МН, k
– коэффициент вытяжки, S
– толщина материала, м,
- диаметр заготовки, м, Р – деформирующее
усилие, МН.
Деформирующее усилие определяется по формуле:
,
Где
Р – деформирующее усилие, МН, d
– наружный диаметр детали после
соответствующей операции вытяжки, м,
- временное сопротивление разрыву, МН
=600МПа.
Радиус
закругления матрицы на 1-ой стадии
вытяжки принимаем
=7S
=7·1,5=10,5мм
На последующих операциях вытяжки радиус закруглений матрицы определяют по формуле:
,
где
- радиус матрицы на предыдущей операции
=0,8·10,5=8,4мм,
=0,8·8,4=6,72мм.
На последующих операциях вытяжки усилие прижима определяется по формуле:
,
Где
и
- диаметры детали до и после операции
вытяжки, м,q
– удельное усилие прижима, МПа.
Выбор технологического оборудования
При выборе процесса исходят из следующих соображений:
Величина хода ползуна пресса должна соответствовать технологической операции
Номинальное усилие пресса должно быть больше усилия, требуемого для штамповки
Мощность пресса должна быть достаточной для выполнения работы, необходимой для данной операции
Пресс должен обладать достаточной жесткостью
Закрытая высота пресса должна быть больше или соответствовать закрытой высоте штампа
Габаритные размеры стола и ползуна пресса должны давать возможность установки и закрепления штампов и подачу заготовки
Число ходов пресса должно обеспечивать достаточно высокую производительность штамповки
Удобство и безопасность обслуживания пресса
Для изготовления данной детали используется пресс двойного действия, который имеет 2 независимых ползуна и применяется для вытяжных работ.
При вытяжке на прессе двойного действия усилие внутреннего ползуна должно быть не менее деформирующего усилия Р, усилие внешнего ползуна – не менее усилия прижима Q. В этом случае усилие внутреннего ползуна в момент начала вытяжки должно быть не менее 140 кН, усилие внешнего ползуна – не менее 45 кН, ход внутреннего ползуна не менее 130мм.