Романовский - Справочник по холодной штамповке (1246231), страница 93
Текст из файла (страница 93)
Сдедовательно, увеличить прочность можно не только путем увелычения расчетных размеров нли измеиеивя хнмического состава и струитуры металла, но н мекаивчески — созданием заранее рассчитанного напряженного состояния. Этот способ может Смять применен п сменным вытяжиьпэ, нолочвльиым, протяжным, обжимным матрацам, и к матрацам длн холодного выдавливания. В данном случае применяется мцогобаидажвое крепление тоню)стенных матриц, вьщержнвжоших без разрушения рабочее давленые до 250 кгс(ммз за счет создания в ннх предварительного напряженного состояния сжатия. При этом внутреннее кольцо н матрица подвергаютсн значительной пластической деформации.
Это достигается последовательной запрессовкой в холодном состоянии вескольких конических бандажей (колец) с большимн иатягамв. Конусность бандажей 1'30'. При штамгювке крупных деталей (2( 90 мм) првмеыяют 3 — 4 бандажа (кроме матрицы), а при штамповке мелких — 1 — 2 бандажа. С)лществует несколько различных методов рзсчета эапрессовни баыдажей и величиям напряжений, возннкжошнх на поверхности матрицы и баыдюкных колец, 460 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТЫ ШТАМПОВ НА ПРОЧНОСТЬ Исходными данными длн рэсчета нвляется величина рабочего давления внутри матрицы р, На рис.
366 приведены схемы распределения напряжений для простой цилнндрнчесчюй матрицы (рнс. 366, а), матрицы с одним бандажом <рис. 366, б) и матрицы с двумя бандажами (рис. 366,э), В целой матрице в результате давления металла на степин вознинают радиальные сжимавшие напряжения о, и тангенциальные (окружные) растягнвающие напряжения оо Мансимум растягйвающих напряжений находится на рабочей поверхности матрицы. При высоких рабочих давлениях, имеющих место при холодном выдавли- РАСЧЕТЫ ДЕТАЛЕЙ ШТАМПОВ НА ПРОЧНОСТЬ И )КЕСТКОСТЬ 461 209. Расчетные данные Рнс. дбб, Рнспредслсннс нннрнжс. ннй н бандажнрсннннмх матрицах ванин, тангенциальные растягнвающие напряжения достигают значительной вели.
чины и прнводят к разрыву матрицы. При запрессовке одного бандажа в матрице возникают предварительные (монтаж. ные) напряжения, причем в матрице, сжатой бандажом, возникают тангенциальные напряжения сжатия, максимум которых находится на внутренней рабочей поверх. ности матрицы. В рабочем положении (рис. 366,6) внутреннее давление р, действующее нн стенки матрицы, прннодит к сжатию в радиальном и растяжению в тангенциальном направлении. Однако предварительное сжимающее напряжение противодействует растяги. вающим напряжением и создает результирующее тангенциальное напряжение оь показанное в правой части этой схемы. На рис.
366,в показано двухбандажное усиление матрицы. На схеме показано распределение результирующих радиальных и тангенциальных напряжений в момент выдавливания. Двухбандажное крепление матрицы позволяет значительно увеличить рабочее давление без разрушения матрицы. На схемах рнс. 366 приведен пример подсчета величины напряжений и наибольшего рабочего давления р (в кгсlмм=! для цельной однобандажной и двухбандажиой матрицы, в соответствии с расчетными величинами, приведенным в табл, 209. Из приведенных в этой таблице данных следует, что при применении цельной матрицы наибольшее рабочее давление не превышает 50% предела текучести.
Для закаленной инструментальной стали можно допустить и, = 160 кгс/ммэ, для твердо- сплавных матриц предел на изгиб составляет о„„= !00-. '130 кгс/ммз. При бандажировании допустимое рабочее давление может быть увеличено почти в два раза, Приведенные расчеты показывают, что увеличение числа бандажей не позволяет повысить допустимое рабочее давление, а приводит к более равномерному распределению напряжений в бандажных кольцах и позволяет применить для нх изготовления менее прочные стали (о, = 80 50 кгс/мм'). Наружный бандаж рекомендуется изготовлять из особо вязкой улучшаемой стали. Промежуточный бандаж рекомендуется иаготовлнть из твердой, но вязкой инструментальной стали твердостью О)сС 54 — 58.
Матрицы следует изготовлять из легированной (хромомолибденовой или другой) штамповой стали твердостью НйС 60 — 63, Величина и распределение напряжений зависят от принятого соотношения диаметров матрицы и бандажей. По данным американской практики рекомендуются следующие соотношения: Ог 1 63н' Оз= 1 6~бе' Оэ 1 бэба) Оннр 1 6~бе где Фн — рабочий диаметр матрицы.
Отечественная практика рекомендует следующие соотношения: От=1 2с(е! Оз=! 63э! Он=2 23э! /)ннр=зс(н. Натяг при запрессовке матрицы в обойму выбирают исходя из того, чтобы тангенциальные сжимающие напряжения на внутренней понерхности матрицы при запрессовке были примерно равны растигивающим тангенциальным напряжениям, возникающим во время штамповки (коэффициент натяга а = !).
Велнчкна натяга зависит от того, в горичем или холодном состоянии производилось бандажирование. По данным Горьковского автозавода для твердосплавных вставок рекомендуется натяг 6 = (0,0025 —: 0,003)3 при нагреве обоймы до 400' С. Большей же частью запрессовку бандажей производят в холодном состоянии, причем значение натяга при изготовлении бандажей увеличивается от наружного к внутреннему диаметру и для крупных матриц составляет Аэ = 0,004с/б! Ан 0,00Щ; Аз = 0,025с(,.
При зайрессоаке размеры внутренних бандажей,уменьшаютсн и фактические натнги увеличиваются по сравнению с указанными. Матрица запрессовывается с наибольшим натягом и ее внутренний диаметр уменьшается. Окончательный рабочий размер матрицы получаетсн ппсле шлифования а запрессованном виде. Рвсчет резиновых буферов К расчету деталей штампов относятся также подсчеты, связанные с определением давления резиновых съемников, выталкивателей, прижимов и буферов. На буферные устройства, применяемые в штампах н прессах холодной штамповки, разработаны 464 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТЫ ШТАМПОВ НА ПРОЧНОСТЬ ошибок по несогласованности верхней и нижней частей штампа, как, например, длинные направляющие колонки и короткие пуансоны, вследствие чего штамп не сможет работать, так как колонки будут выходнть за пределы верхней плиты и упираться в торец ползуиа и т.
д. Высота штампа в нижнем рабочем положении называется закрытой высотой штампа; оиа должна быть увязана с закрытой высотой пресса. Закрытой высотой пресса называется расстояние от плиты до ползуна пресса в его нижнем положении при максимальном ходе и укороченной длине шатуна. Закрытая высота пресса указывает иа предельную высоту штампа,,который может быть установлен иа данном прессе, Штамп, имеющий закрытую высоту ббльшую, чем закрытая высота пресса, не может быть установлен иа этот пресс, а если он и будет установлен в верхнем положенни ползуиа, то прн пуске пресса может произойти его поломка. для прессов с регулируемым ходом закрытая высота принимается в случае "Т' работы при наибольшей ве- 3 ы — -~.
личине хода пресса. При й д уменьшении величины хода закрытая высота увеличивеется пропорционально отл) «д ношению (Лш,„— А)!2. Основное правило при проектировании иигюмповг штампы должны проектиродтал алд ваться иа конкретные прессы в соответствии с их технической характеристикой или иа бдпадваю плита группу прессов, близких по Рас. Збз.
Рабочее пространство нреаоюяпиого пресса а мощности и аналогичных по его размерные характеристики технической характеристике. На рис. 369 приведена схема рабочего пространства кривошипиого пресса н устанавливаемого на нем штампа, необходимые конструктору при проектировании штампов. Обозначения принятые на рисунке: А — величина хода ползуна; М вЂ” величина регулировки двины шатуна; Н вЂ” наибольшаи закрытая высота пресса (расстояние от плиты до ползуиа в его нижнем положении цри максимальном ходе и наименьшей длине шатуна); С вЂ” рзсстояиие от стола до направляющих', Н вЂ” вылет от оси ползуиа до станины; Аг Х Вг — размеры стола (ие показан); и Х Ь вЂ” размеры отверстия в столе; А Х В вЂ” размеры подиладиой плиты; Нг — толщина подкладной плиты; )0 — диаметр отверстия в подкладной плите; й Х 8 — размеры нижней площади ползуиа; г" Хг — размеры квадратного отверстия в ползуне; ! — глубина квадратного отверстия в ползуие; Ф вЂ” расстояние от выталкивателя до нижней поверхности ползуна; С вЂ” ход выталкивателя; На — наименьшая закрытая высота пресса (Н— — М; Ноп — закрытии высота штампа.
М~; акрытая высота штампа (в нижнем рабочем положении) должна находиться между наибольшей и наименьшей закрытой высотой пресса Н, = Н вЂ” М. В большинстве случаев принимают: Н вЂ” 5 мм) Н, > На+ 10 мм. Обычно штампы проектируют ближе к наиболыней закрытой высоте пресса, учитывая желательность работы прв укороченном (свииченном) шатуне, а также уменьшение высоты штампа вследствие последующих перешлифовок.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
