МУ к ДЗ по курсу Технология и автоматизация листовой штамповки (1246229), страница 2
Текст из файла (страница 2)
3. Схема процессапервого перехода вытяжки.заготовки в процессе вытяжки не9потерял устойчивость с образованием волн и складок под действиемтангенциальных сжимающих напряжений. Прижим требуется, еслиS× 100 £ 4.5 × (1 - m1 )(15)Dили, по рекомендации Л.А.Шофмана, прижим применяется в томслучае, еслиD-d≥18·S(16)Устойчивость фланца будет тем больше, чем больше толщиназаготовки при данном диаметре или ширине фланца. Необходимоеусилие прижима находят по формулеp22(17)Q = × D - (d + 2 × rм ) × q4Удельное усилие прижима q для стали08кп составляет2...2,5 МПа.
Его можно определить также по эмпирической зависимостиæDöq = 2 × ç - 1,2 ÷ × D МПа(18)èdø S ×100С учетом упрочнения металла по степенной зависимости напряжение в опасном сечении будет определяться1ùé1yRS úmQæö шê= s в × ç ln ÷++× (1 + 1.6 m ) (19)srmaxêè r øp × R × S × s в 2rм + S ú[]ûúëêгде σв- условный предел прочности; ψш - относительное сужение вмомент образования шейки.На последующих переходах вытяжки напряжение в опасном сечении при деформировании в конической матрице (рис. 4) будет равноsrmaxémëtga= s s × ê(1 +)(1 -rRз)+S2Rз× sin a +ùú × (1 + ma )2 rм + S ûS(20)где Rз - радиус предварительно вытянутого стаканчика; r - радиусстаканчика (детали), который получается в данном переходе; α - уголнаклона конической поверхности матрицы. Значение α в сомножитель(1+μ·α) следует подставлять в радианах.Величину оптимального угла αопт можно установить из выражения:sin a опт =10m×RзS× (1 -rRз)(21)Рис.4.
Схема процесса последующегоперехода вытяжки в коническойматрицеРис.5. Схема процесса последующегоперехода вытяжки в матрице срадиусной кромкой.В формулу (20) следует подставлять значение угла α, определенного из выражения (21).При деформировании в матрице с радиусной кромкой (рис. 5)напряжение в опасном, сечении при последующем переходе определяется по формулеsræRS= s S × ç ln +ç r 2R+ö÷ × (1 + ma )12r + S ÷мøS(22)rèгде α1- угол между осью симметрии и касательной, проведенной вмеридиональном сечении и образующей заготовки в точке сопряженияучастков свободного изгиба и контактного деформирования.Радиус кривизны участка свободного изгиба Rρ, имеет вид:maxRr =R×Ssin a1Значение sinα1 устанавливают по следующей зависимости:a1=R × S + 4 × ( 2rм + S )( R - r ) - R × S(23)(24)24rм + 2SДля нахождения величины напряжения σρ max при вытяжке в матрице с радиусным входом сначала определяют α1 по формуле (24),затем Rρ по формуле (23), а по найденным значениям α1 и Rρ находятσρ max, пользуясь формулой (22).
Значение α1 в формуле (22) выражать врадианах (рад).Влияние упрочнения на σρ max при последующих переходахвытяжки можно учесть, используя:sinлинейную аппроксимацию кривой упрочнения: s S = s T 0 + П × e 0Принимая среднее значение напряжения текучести по очагудеформации, получим:П ær ös S = s T 0 + × ç1 (25)÷СРR2 èЗ øгде s Т 0 =s В × (1 - 2y ш )П=(1 - y ш )2- экстраполированный предел текучести,sв- модуль упрочнения2(1 - y ш )Логарифмическую аппроксимацию кривой упрочнения:sS1 _ срsSæè= s Т × ç1 +2 _ ср= sSn _ ср= sS1 _ ср11 öln÷;2 m1 øæè× ç1 +11 öln÷;2 m2 ø(25a)...sSn -1 _ срæè× ç1 +11 öln÷;2 mn øгде σТ – предел текучестиПодставляя найденное значение σS cp вместо σS в формулу (20) или(22), можно получить выражения, приближенно учитывающие влияниеупрочнения на величину σρ max, действующего в опасном сечениизаготовки (отожженной) на последующих переходах вытяжки.Сложнее учесть влияние упрочнения на последующих операцияхвытяжки без межоперационных отжигов.
В этом случае необходимосуммировать изменения напряжения текучести, полученные заготовкойна предыдущих переходах вытяжки, с изменением напряженийтекучести, создаваемом в данном переходе вытяжки.На первом переходе вытяжки влияние упрочнения можно учестьтакже и по линейной зависимости. В этом случае найденное значениеσS cp по формуле (25) следует подставить в формулу (14) и определитьуже с учетом упрочнения.ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ И РАБОТЫ ДЕФ0РМИР0ВАНИЯВ том случае, когда исходный материал является листом и егоприходится разрезать на полосы, усилие отрезки будет определятьсяследующим образом:12а) при отрезке на ножницах с параллельным расположениемрежущих кромок, а также вырубке и обрезке фланца(26)Р = к × s ср × S × Lгде σcp - напряжение среза, S - толщина листа, L - периметр резки,k= 1,1...1,3 - коэффициент, учитывающий колебания толщины листа имеханических свойств материала заготовки, а также степеньпритупления режущих кромок;б) при отрезке на ножницах с наклонным расположением режущихкромок (гильотинках ножницах)S2(27)× s cp2tgaгде α - угол наклона верхнего ножа (угол створа ножниц) обычноα=2...5°;в) при отрезке на дисковых ножницахP = k×P=k×S22tgy× s cp(28)где φ - угол захвата, град.При вырубке круглых заготовок из ленты, полосы или листа иобрезке фланца усилие деформирования, как отмечалось выше,определяется по формуле (26).
Полное усилие вырубки с применениемпружинного, резинового или пневматического прижима или выталкивателя можно определить по формуле(29)Р = к × s ср × S × L + Qпбгде Qб - усилие сжатия буфера, прижима, выталкивателя.При вытяжке на первом и последующих переходах вытяжкиусилие деформирования можно найти по формулеР = p × d × S ×s r(30)maxС учетом усилия прижима полное усилие вытяжки на ползунепресса(31)Р = p × d × S ×s r+Qmaxпбгде Qб - усилие прижима (буфера).Работа деформирования при резке на ножницах с параллельнымрасположением режущих кромок ножей, вырубке и обрезке фланцаплоскими режущими кромками матрицы и пуансона определяется поформуле:P×SA= l×(32)100013где А - работа деформирования, Дж, λ = 0,6...0,7 - коэффициентполноты диаграммы в координатах "сила-путь", Р - усилие деформирования, Н, S - толщина материала, мм.Работу деформирования при резке на гильотинных ножницах (cнаклонным расположением режущих кромок) находят из выраженияP × L × tgaA=(33)1000где Р - усилие резки на гильотинных ножницах, Н, L - длина реза, мм,α=2...5° - угол наклона верхнего ножа.
град.При вытяжке работу деформирования можно найти по формулеP×h(34)A=l×1000где А - работа деформирования за соответствующий переход вытяжки,Дж, λ - коэффициент полноты диаграммы, для первой вытяжкиλ1=0,65...0,75, для последующих переходов вытяжки λп=0,75...0,85, h глубина вытяжки за соответствующий переход, мм.ТЕХН0Л0П1ЧЕСКИЕ ЗАЗОРЫ И ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕРАЗМЕРЫ ИНСТРУМЕНТАОтносительный зазор Z/S при вырубке между пуансоном иматрицей устанавливают в пределах 3...8% от толщины заготовки S илинаходят по табл. 6.Таблица 6Величина зазора при вырубке в зависимости от толщины материалаТолщинаматериала S, ммМинимальный зазорZmin, ммМаксимальный зазорZmax, мм1,00,031,20,041,40,051,80,062,00,07Диаметры матрицы Dм и пуансона dп при вырубкепо формулам+dD м = ( D заг - D ' ) мd п = ( Dзаг - D '-2 Z min ) -d0,050,060,080,10,11устанавливают(35)п(36)где DЗАГ - диаметр вырубаемой заготовки, Δ' - припуск на износинструмента, Zmin - односторонний минимальный зазор междупуансоном и матрицей, δм, δп - допуск на изготовление соответственноматрицы и пуансона.14При пробивке отверстия диаметры матрицы DM и пуансона δпустанавливают следующим образом:D м = ( d отв + D '+2 Z min )d п = ( d отв + D ' ) -d+d мпгде dотв - диаметр пробиваемого отверстия.Припуск на износ инструмента Δ' определяется в зависимости оттребуемой точности штамповки и соответственно поля допуска Δ надиаметр вырубаемой заготовки DЗАГ.
Для 7...9 квалитетов точности приΔ≤0,1 мм устанавливают Δ'=Δ; Для 12...14 квалитетов точности приΔ>0,1 мм устанавливают Δ'=0,8 Δ.Допуски на изготовление матрицы δм и пуансона δп берут по 6-муи 7-му квалитетам точности по соответствующим таблицам в зависимости от номинального размера матрицы и пуансона (δм – по Н7, δп –по h6).Сумма допусков на изготовление матрицы и пуансона не должнапревышать допуска на двусторонний зазор:δм+δп≤(2·Zmax-2·Zmin)При вытяжке на первом переходе односторонний зазор междупуансоном и матрицей устанавливают с учетом утолщения краевойчасти фланца (стаканчика) в процессе деформирования и определяютпо формулеZ ³ S max = S ×R(37)rТолщина стенка стаканчика по высоте неравномерна. Она имеетмаксимальную толщину Smax на краевой части и минимальную Smin вопасном сечении на переходе от стенки к донышку, которую можноприближенно оценить по формулеS(38)S min =Sæ R ö 2 rмç ÷èrøВеличину одностороннего зазора Z при вытяжке можно найти изтабл.
7.15Таблица 7Зазор при вытяжке в зависимости от квалитета точностиштампуемой деталиКвалитеты точностиПереходы вытяжки11 и 1214, 15, 16Первый переходZ=S+δ+aZ=S+ δ +(1,5÷2)·аПоследующие переходыZ=S+ δ+2aZ=S+ δ +(2,5÷3)·аПоследний переход(калибровочный - еслиZ=S+δZ=S+ δ+2aтребуется по технологии)где δ - положительный допуск на толщину материала, обычно δ=0,1S;а - прибавка на утолщение стенки, которая находится по табл. 8.Таблица 8Величина прибавки на утолщение стенки в зависимости от толщиныматериалаТолщина материала S, мм0,81,01,21,41,82,0Прибавка а, мм0,120,150,170,190,210,22Величины радиусов закруглений вытяжных кромок матриц rм ипуансонов rп в зависимости от относительной толщины приведены втабл.
9.Таблица 9Радиусы закруглений при относительной толщине заготовкиS/D·100Радиусызакруглений3,02,0rм/Srп/S5364rм/Srп/S3242,51.51,0При m=0,45-0,57,5-89-1056При m=0,56-0,8456340,50.25128149859-106Исполнительные размеры матриц и пуансонов при вытяжке назначают, исходя из следующих условий:а) если на чертеже детали, которую необходимо вытянуть, назначен ее наружный диаметр (как в данном случае), то диаметр матрицыбудет равен наружному диаметру детали с учетом припуска на износ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
