Учебник - Технология и автоматизация листовой штамповки (1246233), страница 19

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 19)

Профили, полученные гибкой на прессах, на валковых гибочных машинах и на профилегибочных станках, при необходимости в дальнейшем подвергаются разделительным или формоизменяющим операциям. В числе фармоизменяющих операций используется н гибка. Гибка профильных заготовок значительно сложнее гибки плоских листовых заготовок. Прн гибке листовых заготовок основной причиной, ограничивающей допустимое формоизменепие, является разрушение заготовки в зоне наибольшего растяжения. При гибке профшгьнъгх зиотовок, кроме разрушения, допустимое формоизменение может ограничиваться также потерей устойчивости, искажающей ву в форму поперечного сечения заготовки или приводящей к образованию сжладок. Потеря устойчивости (особенно тонкостенных профилей) наступает обычно раньше (при меньшем изменении кривизны), чем может начаться разрушение.

Отсюда допустимые радиусы кривизны первоначально прямолинейных профилей существенно больше, чем при гибке листовых заготовок. Вероятность потери устойчивости тем больше, чем меньше стенки профиля и чем большую долю площади поперечного сечения профиля составляет зона действия сжимающих тангенциальных напряжений. Подходы к аналитическому определению условий потери устойчивости профилей при изгибе даны в работах [4, 14 и др.].

Для уменьшения вероятности потери устойчивости разработаны и применяются ряд способов гибки. Для гибки длинномерных профильных заготовок с успехом используется гибка с растяжением, при которой зона тангенциального сжатия может быть ликвидирована, и в этом случае исключается возможносп потери устойчивости вследствие действия тангенциальных сжимаюшшс напряжений.

Уменьпгения допустимых радиусов изгиба достигают также созданием внешнего подпора в зоне изгиба, зажимающего заготовку по всей поверхности, причем между наружным и внутренним инструментом, дающим подпор, устанавливают зазор, примерно равный толщине стенки профиля, который исключает возможность искажения профиля вследствие потери устойчивости. Схема одного из вариантов гибки наматыванием приведена па рис. 3.19.

Приведенная на рис. 3.19 схема станка для получения окантовочпых деталей стекол автомобиля позволяет понять принцип гибки наматыванием с поппером. На вращающемся столе 1 закрепляется шаблон 2, боковая поверхность которого соответствует внутренней .поверхности получаемой детали. К шаблону с помощью специального зажима 3 прикрепляется подлежащая гибке профильная заготовка. По наружной поверхности заготовка удерживается зажимом 7, способным получать продалыюе перемещение, так как она опирается на шток б с поршнем, который перемещаетсн в гидравлическом цилин- Рис.

Зда. Схема гиахв ве роге дре 4, установленном на кронштейне 5. При вращении стола с шаблоном заготовка протягивается через профильный ролик 8 и наматьгвается на шаблон. В зоне изгиба заготовха оказывается подпертой шаблоном по внутренней поверхности и профильным роликом — по наружной. Благодаря этому подпору искажение сечения профиля, вызванное потерей устойчивости, исключается. Подобным методом осуществляют и гибху труб, Оригинальный способ гибки труб при изготовлении коротких патрубков (колен-переходников) был предложен Н.А. Долежалем. По этому способу мерный отрезок трубы проталкивается по рогообразному сердечнику, изогнутая (криволинейная) рабочая часть которого имеет переменный диаметр, увеличивающийся к краю сердечника (рис.

3.20). Проталкивание осуществляется действием толкателя на несколько последовательно надетых на сердечник заготовок. В рабочей зоне (на роге) заготовка одновременно изгибается и раздается (увеличивается по диаметру). Увеличение диаметра заготовки связано с действием растягивающих напряжений в тангенциальном направлении, которые, согласно условию пластичности, уменьшают осевые сжимающие напряжения, а сжато-растянутая схема напрюкенного состояния способствует меньшему изменению толпппгы в процессе изгиба трубы. Для толстостенных трубных заготовок, применяя нагрев, создающий неоднородное поле температур (внутренняя часть патрубка более пагрета), удается подобрать такой режим деформирования, при котором получаклцийся патрубок имеет в сечении одинаковую, постоянную толгцину стенки.

3.2. Вытяжка Вытяжка — - операция, с помощью которой нз плоской листовой заготовки получают полые пространственные детали При вытяжке заготовка протягивается пуансоном через отверстие матрицы, в результате чего периметр заготовки уменьшается и плоская заготовка превращается в полое изделие или полуфабрикат (первый переход вытяжки), нли же люлый полуфабрикат получает дальнейшее уменьшение поперечных размеров при одновременном увеличении ега высотных размеров (последующие переходы вытяжки). Вытяжкой получают детали различных конфигураций в плане и профилей в поперечных сечениях: осссимметричные (цилиндрические, конические, с криволинейной образующей и т.п.), имеющие плоскостную симметрию (коробчатые с плоскими боковыми стенками, сложной конфигурации типа крышки автомобиля н т.п.) и детали несимметричные (крыяо автомобиля и т.п.).

Величина допустимого формоизменения в каждом переходе вытяжки в значительной степени зависит от условий доформирования и обычно ограничивается разрушением заготовки в опасном сечении илн потерей устойчивости заготовки в процессе дефармировання. Потеря устойчивости приводит к появлениго складок, морщин, искажагощих форму заготовки и получаемого изделия, а иногда и к разрушению, когда образовавшиеся складки застревают в зазоре между пуансоном и матрицей. Сложность и длительность технологического процесса получения деталей вытяжкой зависит от величины допустимого формоизмснсния заготовки за переход, и этот технологический параметр является основным при проектировании Технологического процесса.

Дпя оценки степени влияния отдельных факторов на величину допустимого формонзменепия, па усилие и работу деформирования, на возможность появления тех или других дефектов в штампуемой детали необходимо иметь представление о механизме деформировання заготовки в процессе вытяжки. Анализ процесса деформирования прн вытяжке начнем с наиболее простого случая вытяжки цилиндрического стакана нз плоской круглой заготовки. Вынтэкки иязиндрического гнгакани из плоской заготовки. В начальной стадии доформирования пуансон, оказывая давление на центральную часть заготовки, вызывает ее прогиб.

Усилия, действующие са стороны пуансона и матрицы, смещены в радиальном направлении и образуют изгибающий момент, стремящийся приподнять флаиец пад верхним торцем матрицы. Дальнейшее опускание пуансона приводит к вазнихновенито меридианальных растягиваюших напряжений а„стрсмюцихся втянуть фланец заготовки в отверстие матрицы. Перемещение элементов фланца к отверстию матрицы сопровождается уменьшением радиуса и приводит к появлению тангенциальных сжимакнцих напряжений ае.

Совокупное действие а, и а, переводит элементы фланца в пластическое состояние согласно уравнению пластичности а, — а, = а„ из которого, в частности, следует, что пластическое деформиравалие фланца может осуществляться при а, к а.. В то же время в стенках Рвс. 3.21. Схема вытякяи К о = а,1п —.

Р . р (3.42) аа= -о, ! — 1п— Р (3.43) Ио Р— Я о -не=О. лр (3.39) (3.40) о -се=а, о е — е о р (3.45) ое се — е сйт = — о, —. ~ф Р (3.41) 101 1ОО образующегося стакана действует линейная схема растяжения, при которой пластическая деформация возникает при и, = а,. Таким образом, при вытяжке пластическая деформыиш локализуется во фланце, в то время хак донная часть и образующиеся стенки стакана деформируются упруго. Схема начальной стадии вытююси похазана на рис.

3.21. Наружные части фланца ие имеют внешних нагрузок, поэтому напряженное состояние фланца можно считать плоским двухосным разноименньпя. Напряжения о, и оа являются главными нормальными, так как на площадках, на которых они действуют, касательные напряжения отсутствуют, а значения и, и а, постоянны по толщине фланца заготовки и зависят от одной координаты р.

Уравнение равновесия для элемента фланца, показашюго на рис. 3.21, может быть записано в виде Уравнение пластичности по гипотезе максимальных касательных напряжений для рассматриваемого случая имеет вид где растягивающее напряжение о, является максимальным, а сжимающее о, — минимальным главным нормальным напряжением. Совместное решение уравнений (3.39) и (3.40) дает дифференциальное уравнение Интегрирование этого уравнения, принимая о, =- солят (упрочненне отсутствует), с использованием граничного условия, по которому прн р = Я (наружная кромка заготовки) о, = О, позволяет получить формулу для определения величины о, =Яр): Из уравнения пластичности находим формулу для определения величины ав =Яр): Из формул (3.42) и (3.43) видно.

Характеристики

Список файлов книги