Штамповка исправлено (Что-то вроде лекций или метод), страница 4

Рисунок 14. Различные схемы гибки: а – свободная гибка, б – гибка с прижимом, в – гибка с калибровкой.

1 – пуансон, 2 – деталь, 3 - матрица

Рисунок 15. Напряжения при гибке: 1 – область пластического сжатия, 2 – нейтральный слой, 3 – область пластического растяжения, 4 – упругий слой

Деформация растяжения наружного слоя и сжатия внутреннего увеличивается с уменьшением радиуса гибки. При этом напря­жения могут достичь величины предела прочности, и произойдет раз­рушение материала. Так как обычно металл более устойчив к напряжению сжатия, то разрушение заготовки с образованием трещин происходит от наружной поверхности в толщину заготовки. Это обстоя­тельство ограничивает минимальные радиусы , исключающие разрушение заготовки. На величину минимального радиуса оказыва­ют влияние расположение линии изгиба относительно направления прокатки исходной заготовки, наличие и величина заусенцев, пластичность материала и обычно .

П ри снятии внешних сил, вызывающих изгиб заготовки, послед­няя под действием напряжений стремится разогнуться. Благодаря этому при разгрузке изменяется угол гиба - пружинение при гибке. Величина пружинения, оцениваемая углом пружинения (рисунок 16), зависит от механических свойств материала заготовки, от и от угла и увеличивается с увеличением этих параметров.

Рисунок 16. Схема пружинения при гибке: - угол гибки (инструмента), - угол детали после пружинения, - угол пружинения, - радиус гибки (инструмента), - радиус детали после пружинения

Гибка с растяжением применяется для изготовления длинных тонких деталей с образованием большого радиуса. Такие детали гнуть трудно, потому что из-за пружинения заготовка после гибки почти полностью восстанавливает свою начальную форму. При гибке с растяжением заготовку 1 зажимают по концам зажимами 2 и затем изгибают по контуру пуансона 3 с одновременным растяжением на 2-5% (рисунок 17).

Гибка резиной применяется главным образом в мелкосерийном производстве. Тонкий листовой металл 1 изгибается резиновой по­душкой 2, заключенной в стальную обойму 3 (рисунок 18). Штампы для гибки резиной дешевле обычных, так как одну из деформирующих деталей заменяет универсальная резиновая подушка.

Р исунок 17. Гибка с растяжением: 1 – заготовка, 2 – зажим, 3 - пуансон

Рисунок 18. Гибка резиной: а – до гибки, б – после гибки.

1 – заготовка, 2 – резиновая подушка, 3 – обойма

Размеры заготовки рассчитывают исходя из развертки детали
на плоскость. При гибке изменяется длина волокон в криволинейных участках, а прямолинейные и (рисунок 15, а) остаются постоянной длины. Поэтому деталь разделяют на прямолинейные и криволинейные участки ( , и ) определяют их длины и суммируют для получения общей длины развертки, причем длину криволинейного участка определяют по длине нейтрального волокна радиуса .

Точность при гибке в инструментальных штампах зависит от:

1. формы и размеров изготовляемой детали;

2. однородности механических свойств материала;

3. колебания по толщине заготовок;

4. типа гибочного штампа и точности его исполнения.

ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ при гибке зависит от шероховатости поверхности заготовки, поступающей на гибку, геометрии матрицы, величины зазоров, смазки и шероховатости поверхности рабочей по­лости штампа и обычно ниже на один-два класса шероховатости поверхности исходной заготовки.

Технологичность деталей, получаемых гибкой определяют:

1. Радиус гибки пуансона, не должен быть менее допустимо минимального для данного материала.

2. Радиус матрицы не менее трех толщин.

3. Длина отгибаемой части полочки должна быть не менее двух толщин (рисунок 19, а), если отгибаемая часть короче рекомендуемой
   величины, то ее изготовляют более длинной, а затем обрезают по
   высоте.

4. Расстояние края отверстия по линии сопряжения полочки
   с радиусом должно быть не менее двух толщин (рисунок 19, а). При
   меньшем расстоянии пробивку отверстия делают после гибки или
   предусматривают на перегибе отверстие (рисунок 19, б) для предупреждения искажения отверстия.

5. При одновременной двуугловой, четырехугловой гибке длина ли­нии гибки противоположных полочек не должна резко отличаться, так как под действием сил трения может изменяться высота полоски.

6. Угол между линиями гибки и контура должен быть равен 90^о для предупреждения деформации полочек под действием сил трения (рисунок 19, в)

7. Простановка размеров на чертеже детали - наиболее технологичны детали, у которых координаты центров отверстий заданы от края полочки (рисунок 19, г), в этом случае пробивку отверстий совмещают вырубкой заготовки. При другой схеме простановки размеров, для обеспечения заданной точности, отверстия пробивают в отдельном штампе после гибки.

8. Допуски на линейные размеры следует задавать симметричные (рисунок 19, г).

9. Допуски на угловые размеры также задают симметричные в зависимости от относительной величины радиуса гибки и свойств материала.

Р исунок 19. Технологические параметры деталей, получаемых гибкой

Вытяжка. Процесс превращения плоской или полой заготовки в открытое сверху полое изделие называют вытяжкой. Различают вытяжку с утонением стенок детали и без утонения стенок детали.

Вытяжка без утонения цилиндрической детали, схема которой показана на рисунке 20, б, выполняется, когда зазор между матрицей 1 и пуансоном 4 больше толщины материала , т.е. > .

Исходной заготовкой для вытяжки является металлический кружок 2 диаметром , который кладется на зеркало матрицы 1 (рисунок 20, а). Затем пуансон 4 при своем движении вниз под действием силы затягивает заготовку в зазор между матрицей и пуансоном (рисунок 20,б). При этом диаметр заготовки уменьшается, высота изделия увеличивается, элементы заготовки во фланце сжимаются в тангенциальном и растягиваются в радиальном направлениях, а вертикальная стенка растягива­ется. От действия сжимающих напряжений фланец заготовки может поте­рять устойчивость, подобно тому, как это бывает при продольном нагружении тонкой пластинки, защемленной одним концом. Это приводит к образованию гофров (складок) (рисунок 20,г) за счет наличия избыточного материала в заготовке (избыточные треугольники ) (рисунок 20,в). Гофры препятствуют втягиванию заготовки в зазор, что может привести к разрыву. Гофры образуются, когда , в этом случае для

Рисунок 20. Схема процесса вытяжки без утонения: а – положение элементов штампа до начала работы, б – процесс вытяжки, в – развёртка полого цилиндра и избыточные треугольники, г – гофрирование заготовки, д – переходы при вытяжке, е – схема вытяжки на втором переходе.

1 – матрица, 2 – заготовка, 3 – прижим, 4 – пуансон, I,II, , - переходы

предупреждения их образования применяют прижимы (складкодержатели) 3, которые прижимают фланец с давлением 0,1-0,3 кгс/мм².

Процесс вытяжки характеризуется отношением диаметра детали к диаметру заготовки - называемым коэффициентом вытяжки . Предельная величина коэффициента вытяжки , при этом отношение высоты полученной детали к диаметру . Если при заданном d требуется получить большее Н, то и при использовании прижима заготовка сгофрируется или даже разорвется. Поэтому, если требуется большая высота детали, то готовое полое изделие получают за несколько переходов (рисунок 20,д), выдерживая в каждом переходе требуемое отношение . При этом предельный суммарный коэффициент вытяжки может достигать , а до 8-10. Схема последующей вытяжки показана на рисунке 20, е. На качество деталей при вытяжке оказывает влияние изгиб и
спрямление материала у рабочей кромки матрицы, а также изгиб у рабочей кромки пуансона. Вытягивание материала в матрицу возможно
лишь при определенных величинах радиусов на пуансоне и матрице.
Так при радиусах равных нулю процесс вытяжки переходит в процесс
вырубки. При вытяжке назначают , а .

Для уменьшения сил трения, возникающих при деформировании
заготовки, применяют смазки.

Усилие вытяжки определяют по формуле

Форма вытянутых деталей может быть любая: цилиндрическая, коробчатая, коническая и т.д. Обычно открытый торец детали получает­ся по высоте не одинаковым, а наружный диаметр шанца некруглым,
поэтому детали после вытяжки обрезают. Толщина детали по высоте
также не одинакова: у верхнего торца от 1 до 1,3 , у дна – до 0,85 , дно – 0,95 (рисунок 21).