5.3.6. Гибка листового материала

Гибка – одна из наиболее распространённых формообразующих операций

а б

Рис.5.28

холодной штамповки, позволяющая изменять кривизну заготовки практически без изменения её линейных размеров. . На Рис.5.28(а) приведена схема листовой заготовки

при гибки с помощью пуансона 2 и матрицы 3. Гибка листового материала осуществляется в результате упругопластической деформации, причём процесс этот на разных сторонах изгибаемой заготовки протекает неравномерно. При деформации внутренние слои испытывают сжимающие, а внешние – растягивающие усилия Рис.5.38(б). Если толщина заготовки S соизмерима с шириной В то её сечение искажается при гибки. Происходит утонение материала (пунктирная линия), уширение В₁ с внутренней стороны в поперечном направлении и сужение В₂ с наружной стороны с образованием поперечной кривизны R_п. Утонение материала в зоне гибки, сопровождается смещением нейтрального слоя в сторону сжатых волокон. На практике радиус кривизны нейтрального слоя при изгибе прямоугольных заготовок определяется по формуле

(5.1)

где r – внутренний радиус гибки; x коэффициент, определяющий расстояние нейтрального слоя от внутреннего радиуса изгиба. Коэффициент x зависит от соотношения r/S и изменяется в диапазоне от 0,38 до 0,5. Знание положения нейтрального слоя при гибки позволяет правильно определить размеры заготовки.

5. 3. 7. Вытяжка листового материала.

Вытяжка – процесс получения полой детали необходимой формы из листовой заготовки. В зависимости от формы готовой детали различают два вида вытяжки, вытяжка без утонения стенок и вытяжка с утонением стенок. Вытяжка без утонения стенок предполагает относительное изменение наружных размеров заготовки без изменения толщины материала. Процесс вытяжки производится в специальных штампах за один или несколько переходов. При осе симметричной форме детали процесс вытяжки характеризуется коэффициентом вытяжки

К_в = D/D_заг. (5.2)

Где D –диаметр детали, D_заг. – диаметр заготовки Рис.5.29.

Рис.5.29

Заготовка представляет собой диск толщиной S, который устанавливается на матрицу 4 и прижимается прижимом 2. При перемещении пуансона 3 происходит процесс вытяжки и формируется деталь1. В процессе формовки в материале заготовки возникают напряжения растяжения и напряжения сжатия , которые могут приводить к образованию складок на фланце детали. Для предотвращения появления складок используется прижим 2. Величина напряжений зависит от радиусов скругления матрицы r_м и пуансона r_п, а также высоты Н. При вытяжки без утонения стенок зазор z = (1,1 – 1,3) s. В случае, если за один проход невозможно получить деталь с заданными параметрами, её вытягивают за несколько проходов.

Вытяжка с утонением стенок предполагает что длина полой детали достигается за счёт уменьшения толщины стенок исходной заготовки.Рис.5.30. . При этом зазор между матрицей 2 и пуансоном 3 меньше чем толщина стенок заготовки 1, а толщина донышка больше толщины стенок. В отличии от процесса вытяжки без утонения стенок , в стенках заготовки возникают растягивающие напряжения за счёт трения материала заготовки о

Рис.5.30

поверхность пуансона и матрицы. Это приводит к увеличению степени деформации материала и толщина стенки за один проход может быть уменьшена в 1,5 – 2 раза. Для уменьшения сил трения применяют смазку, что позволяет уменьшить износ инструмента (матрицы и пуансона).