Штамповка исправлено (Что-то вроде лекций или метод), страница 5

Рисунок 21. Особенности формы детали, полученной вытяжкой из заготовки толщиной 3 мм

Вытяжка с подогревом позволяет за один переход получить вы­соту детали, равную (1,3-2,3) . Сущность процесса заключается в том, что материал нагревается в очаге деформации (рисунок 22) и тем самым уменьшается его предел текучести, а в зоне сформировав­шейся части детали металл охлаждают для его упрочнения. Способ используется для вытяжки главным образом алюминиевых, магниевых и титановых сплавов. Вытяжка осуществляется на гидропрессах или на тихоходных механических прессах.

Рисунок 22. Схема вытяжки с подогревом: 1 – пуансон с водоохлаждаемыми каналами, 2 – прижим, 3 – матрица с электроподогревом

Вытяжку с утонением применяют для изготовления тонкостенных деталей. При вытяжке длина вытягиваемой детали увеличивается за счет утонения ее стенок. Обычно утонение стенок за один переход не превышает 30-35% начальной толщины и обеспечивается соответст­вующей величиной зазора между матрицей и пуансоном - < . При вытяжке толщина дна детали не изменяется. Вытяжку с утонением можно осуществлять через несколько матриц, расположенных последо­вательно одна за другой (рисунок 23).

Рисунок 23. Схема вытяжки с утонением: а – через одну матрицу, б – через несколько матриц.

1,2 – матрицы; 3 – деталь; 4 - пуансон

Вытяжка с утонением по сравнению с обычной вытяжкой имеет следующие преимущества: 1) Проще штампы и прессы. 2) Для получения заданной высоты детали число вытяжных операций может быть меньше, чем при обычной вытяжке. 3) В вытянутой стенке лучше качество металла.

Особенность формы детали, изготовленной вытяжкой с утонением -толщина донца в 5-10 раз больше толщины стенок.

Точность и шероховатость поверхности при вытяжке. Точность вытяжки в значительной степени зависит от точности штампа и рас­сматривается для каждого геометрического параметра детали отдель­но. Точность по диаметру может быть 6-8 квалитет, по толщине стенки 6-9 квалитет, по высоте детали – 12 квалитет.

Шероховатость поверхности детали зависит от качества поверхности матрицы, пуансона и шероховатости поверхности исходного материала и обычно выше шероховатости исходной заготовки.

Технологичность деталей, получаемых вытяжкой.

1. Конфигурация деталей должна быть простой: дно - плоское или слегка выпуклое в наружную сторону, фланец - плоский, боковые поверхности - цилиндрические, конические; вместо конических с малым углом конусности предпочтительнее цилиндрические поверхности.

2. Размеры деталей следует проставлять так: высоту - от дна детали, радиусы закруглений между дном и стенкой - по внутренней поверхности, радиус закругления между фланцем и стенкой - по на­ружной поверхности, размеры уступов по высоте лучше проставлять между дном и ступенью снаружи (рисунок 24).

Рисунок 24. Схема простановки размеров на чертеже детали, изготавливаемой вытяжкой

1. Избегать конструкции деталей с широким фланцем ( > ) и высотой больше двух диаметров.

2. Радиусы сопряжений дна со стенкой и стенки с фланцем должны быть > , а > .

ФОРМОВКА. Процесс изменения формы заготовки за счет местных деформаций называют формовкой. К формовке относятся следующие операции: рельефная формовка, отбортовка отверстий, закатка борта, раздача, обжим и правка.

Рельефная формовка - это операция, используемая для обработки большинства случаев плоских заготовок с целью получения в них различных углублений, выступов, ребер жесткости и т.п. (рисунок 25), при этом в месте формовки материал значительно утоняется (до 50%). При конструировании деталей для изготовления рельефной формовкой следует учитывать, что длина элемента детали, полученного формовкой, ограничивается степенью деформации . Допустимая степень деформации определяется по формуле , где и - длина элемента до и после деформации, - относительное удлинение материала при растяжении.

Рисунок 25. Схема рельефной формовки: а, б – гофры длиной t, полученные на детали рельефной формовкой.

1 – матрица, 2 – деталь, 3 – пуансон

ОТБОРТОВКА - это процесс образования в плоском или полом изделии, с предварительно обработанным отверстием , отверстия большего диаметра с цилиндрическими или иными бортами высотой и радиусом (рисунок 26). Различают отбортовку отверстий и от­бортовку наружного контура. Отбортовку осуществляют в штампах на прессах. Штамп состоит из матрицы 1, цилиндрического, конического или полусферического пуансона 4 и прижима-съемника 3.

О максимальной величине получаемого борта можно судить по коэффи­циенту отбортовки . Величина зависит от вида и свойства материала и отношения толщины заготовки к диаметру подготовленного отверстия и составляет 0,65-0,72.

Рисунок 26. Схема отбортовки отверстия: а – цилиндрическим пуансоном, б – сферическим пуансоном.

1 – матрица, 2 – деталь, 3 – прижим-съемник, 4 – пуансон, 5 - заготовка

Отбортовка наружного контура - это, в сущности, процесс неглу­бокой вытяжки. К этому процессу относятся все характерные особен­ности вытяжки: напряженное состояние, деформации и возможность гофрообразования.

ЗАКАТКА БОРТА - применяется при выполнении кольцевого закругления по краю полых деталей, полученных вытяжкой или выдавливанием, для увеличения их жесткости, получения элементов соединения и т.д. Закатывают на прессах, давильных станках или зиг-машинах в штампах или роликами. Схема закатки борта в штампе показана на рисунке 27.

Рисунок 27. Схема закатки борта в штампе: а – схема штампа, б – этапы закатки I, II, III.

1 – матрица, 2 – заготовка, 3 - пуансон

РАЗДАЧА - процесс расширения полых деталей или трубчатых за­готовок, за счет растяжения материала заготовки внутренним давле­нием. Раздачу осуществляют в штампах упругим пуансоном (например резиной) (рисунок 28, а) или жестким пуансоном (рисунок 28, б).

ОБЖИМ - процесс уменьшения периметра поперечного сечения краевой части полой заготовки (рисунок 29). При обжиме заготовка имеет тангенциальные сжимающие напряжения, в результате чего уменьшается периметр и увеличивается толщина заготовки ( > ). В процессе обжима вертикальная часть деталей имеет сжимающие напряжения, под действием которых она может потерять устойчивость. Обжим выполняют в штампах на прессах. Степень деформации при обжиме оценивается коэффициентом обжима для латуни и мягкой стали.

Рисунок 28. Схема раздачи: а – резиной, б – жёстким пуансоном.

1 – разъёмная матрица, 2 – целиковая матрица, 3 – деталь, 4 – пуансон, 5 – заготовка, 6 – резина, 7 - съёмник

Рисунок 29. Схема обжима: 1 – матрица, 2 – деталь, 3 – заготовка, 4 - пуансон

ПРАВКОЙ ИЛИ РИХТОВКОЙ называют операцию, при которой происхо­дит превращение неплоской поверхности в плоскую.

При операциях резки или вырубки, гибки и пробивки материал в очаге деформации и вблизи него находится под действием изгибающего момента. Этот изгибающий момент нарушает плоскостность полученных деталей, за счет удлинения волокон на одной и укорочение волокон, на другой сторонах детали. Операция правки заключается в том, что­бы сделать все волокна по толщине металла одинаковыми по длине (кроме зоны гибки в гнутых деталях). Достигается это на штампах (рисунок 30). Штампы для правки могут иметь: плоские (гладкие), точеные и вафельные плиты.

Шаг между выступами должен быть равен: , удельное усилие правки от 5 до 30 кг/мм². Плиты должны быть мас­сивными с тем, чтобы при правке они не прогибались.

Гладкие штампы применяют для деталей из мягких материалов, точечные и вафельные - для деталей из более твердых материалов.

Кроме плоских деталей, правке подвергают и пространственные детали. В этом случае рабочая часть штампа имеет форму детали, подвергаемой правке (рисунок 30, г).

Рисунок 30. Штампы для правки: а – плоскими плитами, б – точечными плитами, в – вафельными плитами, г – пространственных деталей

1.1.6Комбинированная штамповка

Для увеличения производительности Труда (в 3-10 раз), умень­шения количества штампов и прессов вместо штамповки по отдельным операциям применяют комбинированную штамповку. Комбинированная штамповка заключается в одновременном выполнении нескольких операций в одном штампе. Существует три способа комбинирования операций холодной штамповки: последовательный, совмещенный и последователь­но-совмещенный. Отличие этих вариантов состоит в последовательно­сти и месте выполнения операций. При последовательном способе все операции выполняются одновременно в последовательном штампе на разных позициях, число переходов соответствует числу позиций (рисунок 31, б). При совмещенном способе все операции выполняются одновременно в одной и той же позиции штампа совмещенного действия (рисунок 31, в). При последовательно-совмещенном способе для одновременного выполнения всех операций требуется позиций в инструменте меньше, чем операций. Этот способ представляет комбинацию из первых двух.