Романовский - Справочник по холодной штамповке (1246231), страница 102
Текст из файла (страница 102)
Прн обычной вытяжке ци- у г 0 й 4 б В 1а дельной степени вытяжки люжет Рпоиус пдвибп,ин быть произведено путем интерполяции по результатам испытания трех образцов, если известен предел прочности металла нз испытаний на растяжение. На рис. 400 показано сопоставление велнчнк деформаций при испытании иа глубокую вытяжку (в,„в, в,) н на выдавливание(в,', ат, в',). гв 2 !байЂ я=в Ри т 12— ВВ бу У-и щихрй Р-абдерах(В Рис.
39З. Схеие испытеие» не предевливвние полоски (растяжение с негибок) Рис. Зсе. Устеиаеке МТЛ-(ЕГ дяя испытания нв вытяжку сферическеа лунки и цилиидрнческо~е стекенчнка мехАнические сВОистВА листОВых млтнриллон Из итого сопоставления видно, что в случае вытяжки цилиндрических изделий испытание на выдавливание лунки по Эрикгену не соответствует характеру деформаций при вытяжке и не может дать правильной оценки вытяжных свойств металла. Рис, 397. Скеи» вспытвння не глубину выдввииввиия и вытяжку ксяпвчкв Испытание на вытяжку колпачка может быть выполнено иа той же машине МТЛ-10Г.
В Польше проф. 3. Марчииьяком разработан совершенно новый способ опрш деления предельной величины пластической деформации листового металла методом скручивания !203!. Этот способ позволяет определить величину деформации путем скручивания наружной части центрально зажатого плоского образца до появления разрушения (скольжения! на внутреннем периметре кольцевой части образца, а также позволяет найти показатель упрочнения металла. На рис. 401 показана схема деформируемого образца, Центральная часть радиусом г жестко зажата между центральными стержнями. Наружная часть образца радиусом )1 зажата в поворотном устройстве.
Испытание заключается в повороте наружной части образца и замере углов ))В, ()О и ()А, соответствующих точкам В, 0 и А. Угол !)А = !) предельной величине пр угла при разрушении образца. Кривая АОВС представляет собой предельную кривую деформации кольцевой части образца между радиусами гл и Л. технОлОГические сВОистВА и иснытлниячнистОВых метАллОВ ' 601 По замерам углов легко вычисляется показатель и — кривой упрочненна а также предельная величина пластической деформации Рис (ПП. Соцеставвеяие ееяи швы деферивциа яри испытании на вытяжку колпачка (спаошиые винни) и ие выдевянвение лунки (штриховыс чининк АВСП вЂ” точки иа поверхности кодпечке На рис.
402 показан аппарат лля испытания на скручивание, изготовленный Институтом пластической обработки Варшавского политехнического института. 213. Результаты испытания на скручивание и растяжение МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ Заготовка размерами 50 Х 75 мм устанавливается между зажимал(и, видными на переднем плане.
Вращением маховичка производится гидравлический зажим центральной части и кольцевой зажим поворотной части заготовки, контролируемый по манометру. Вращением рукояток осуществляется медленный поворот наружной части заготовки, вплоть до разрушения аа внутреннем периметре кольцевой части образца. Углы поворота фиксируются зажимными С дисками. Дб Аппарат предназначен дли испытания листов толщиной от 0,5 до 1,25 мм. () В табл.
2!8 приведено сопоставление результатов испытания скручиванием с испытанием на растнжеиие, показавшее высоную корреляцию. Испытание на растяжение про- изводилось на машине „1)(5ТКОМ". Г Прн вытяжке деталей саожной формы оценка штампуемости листои вых неталлов значительно усложняется. Понятие коэффициента выРнс. 401. схема аспмтааая аа скручивание пло тшкки в данвом случае не приме- ской заготовки (по марччньяку) нимо. В болывиистве случаев фор.
мообразование сложных деталей происходит за счет растяжения металла, причем предельные деформации возникают локально в отдельных очагах, а не по всей поверхности детали. Поэтому основным направлением при вытяжке деталей сложной формы стали экспериментальные методы определения предельных деформаций и напрнжений методом из. менеиия деформационных сеток и т. п. На рис. 403 приведены граничные кривые штампуемости (предельной пластичности) для алюминия (а) и стали (б) по Келлсру — Гудвину (опыты Геккера), На этой диаграмме предельной пластичности (штампуемости) в точках ех выше кривой возникают разрывы и трещи.
ны. В непосредственной близости к кривой находится область с критическим уровнем деформаций. Ниже кривой расположены случаи штамповки без брака. Ось, в которой з, = О, соответствует линейному растяжению, справа от иее область двухосного растяжения, слева— область растяжение — сжатие, Аналогичные методы предложены рядом других авторов. А. Д. Томленов и Л. А.
Рубенкова построили диаграмму предельной пластичности в виде зависимости интенсивности деформаций от показателя напряженно-деформированного состояния Рчс. 402. Прибор дая аспмтвнча на сиру чаввиае плоской заготоеч» 2з,+ в, оз 2е,+ ез о(' для характеристики локального деформированного состояния вводится коэ(ь фнциент локального использования пластичности металла (135). -ЕЭ -ДГ 0 ДГ Ю ДО -бб -82 -М 0 ЯГ 20 Лу 40 Э Ва,Ъ Еа.
Тй Рхс. 403. Результаты испытания ва штампуемость листового металла (по Гениеву! 4. УКАЗАНИЯ НО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Материал, применнемый для изготовления холодноштамповаиных деталей должен соответствовать не только назначению и условиям работы, ио и технологическим требованиям, вытекающим из характера и степени производимой деформации.
Технологические свойства металла определяются в основном его механическими свойствами, зависящими, в свою очередь, от химического состава, структуры и величины зерна, термообработки, степени иаилепа. Для механических и технологических свойств холоднокатаных материалов, примеинемых в холодной листовой штамповке, большое значение имеют степень наклепа при холодной прокатке и характер терм(юбработки. Для характеристики технологических свойств материала наибольший интерес представляют показатели пластичности, выраженные. величиной относительного сужения поперечного сечения при растяжении ф, или, еще лучше, равномерным относительным удлинением ОР (или равномерным относительным сужением ф„ а также соотношением между пределом текучести о, н пределом прайи(хти о,.
Для большинства металлов чем меньше отношение от!о„тем больше ф,. Приведем примерное разделение материалов на различные группы по пластичности и уорочняемости: 1) малопластичные — весьма слабо упрочняющнеся, ф, = 0,10 . 0,15 (средне- углеродистые стали 35 — 50, сталь 12ХНМ и др.); 2) среднепластичные — слабоупрочияющиеся, ф» = О,!5 †: 0,20 (стали 20 — 30, хромоникелевые стали, наклепанный алюминий); 3) пластичные — среднеупрочннющиеся, ф» = 0,20 †: 0,25 (малоуглеродистые стали 08, 10, 15, латунь, отожженный алюминий); 4) высокопластичные — сильноупрочняющиеся, ф, = 0,25 —: 0,30 (сталь 12Х18НОТ после закалки, отожжеииая медь, сплавы пермаллой и ковар, тнтановые сплавы). Большое влияние на технологические свойства и штампуемость стали оказывают структурная форма углерода (вредное влияние структурно-свободного пементнта), величина н форма зерен феррита, состояние поверхности (отсутствие полос сдвига нри деформации).
Последнее требование весьма существенно дая металлов, подвер. 604 мехлиинеские сноистнл листовых млтериллон основные материалы. пннменянэтые н холоднои штлмповке .506 гаемых глубокой вытяжке, так как вследствие склннпости к образэвэнию полос Сявега поверхность изделий получается дефектной, а нри крупнозернистой стали имейт вид так называемой „апельсиновой корки". Установлено, что полосы сдвига вазникают у отожженной стали, имеющей при растяжении площадку текучести. Паласы сдвига являются следствием того, что при дефармировании в пределах пла. щадкя текучести металл яе упрочняется, что приводит к местным поверхностным деформациям. Иногда поверхностные полосы сдвига являются результатом процесса старения при длительном хранении металла после холодной прокатки.
Для автомобильных кузовов получила применение нестареющая(стабилизированная) сталь, раскисленная алюминием или титаном. Для предупреждения поверхностного растрескиваиия и образования полос сдвига илн апельсяновой корки тонколистовая сталь подвергается дрессировке (поверкностиому наклепу с обжатием акела 2э4) путем холодной прокатки листов ва сяецнальных многовалковых станах. Как показывает опыт, предэарительяая холодная прокатка листов не только нКзщотвращает появление полос сдвига, но и повышает вытяжные свойства металла. От полос сдвига следует отличать линии скольжения, В отношении структуры и величины зерна к тонкалистовой стали для глубокой вытяжки нредъявляютси требования небольшой величины и равномерности зерен я стали толщиной до 2 мм — 26 — 37 мкм, для стали толщиной свыше 3 мм — 37— 2 мкм при соотношении осей зеряа до 1,4 — 1,5), отсутствия полосчатой структуры, структурно свободного цементнта, неметаллических включений и т.
и. В табл. 2!9 приведены примеры технологического применения листовой стали н соответствуквцие механические характеристики. 218. Примеры технологического применения листовой стали и механические характеристики П 6 — 7 7 — В 65 50 1 — 5 4 — !4 84 — 96 75 — 85 Вырубка плоских деталей Вырубка, простая гибка под углом 90' поперек волокон с большим радиусом закругления г ) 23 Неглубокая вытяжка и формовка. Гибка на 180' поперек волокон нли на 90' вдоль волокон с радиусом закругления г эв 0,58 Глубокая вытяжка (допустимы линии сдвига). Гибка на 180' во всех направлениях с радиусом закругления г ( 0,58 Глубокая вытяжка (с незначительными линиями сдвига), Гибка на 18 0' во всех направлениях с радиусом закругления г ( 0,58 13 — 27 42 24 — 86 9 — !О 52 — 64 38 — 52 10 — 12 Экспериментальна установлено, чта прн вытяжке в штампах с вытяжными ребрами хорошо штампуемая сталь должна иметь следующие характеристики: истинный предел прочноств а,,„,т = 42 .