Учебник - Технология и автоматизация листовой штамповки (1246233), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Рецептуры смазочных материалов приведены в справочниках [20 и др.[. Отметим, что смазочные материалы для вытяжхи должны удовлетворять ряду требований, например: тельно, в конечной стадии вытяжки с прижимом цнлиндричесхо цилиндрического акана краи фланца, выходя на скругленную кромку матрицы, перестает находиться под действием прижима, и если ширина нелротянугой части фланца достаточно велика, то эта часть фланца может потерять устойчивость с образованием складок [см. (3.49)).
Это обстоятельство, а также желание уменьпппь рабочий ход вытяжки приводит к практической рехомендации, по которой г В (6...8д. Б ольшие значения радиуса округления кромки матрицы могут прим вести к появлению складок у края детали, а меньшие могут увеличить растягнвающее напряжение в опасном сечении до значений, при которых может произойти отрыв донышка вытягиваемого стакана Из тех же формул следует, что о„возрастает с увеличением усилия прижима, а следовательно, и возрастает опасность разрушения заготовки при вытяжке. Поэтому усилие прижима следует принимать минимально необходимым для предотвращения появления складок во Фланце прн вытяжхе. В справочниках [20 и др.] приведены опытные значения удельного усилия прижима, рекомендуемые для вытяжки.
П олное усилие прижима определяется произведением уделъного усилия на площадь плоской части Фланца. Была также предложена эмпирическая формула для определения усилия прижима обладать адгезией к металлу заготовки (должны смачивать и удерживаться па поверхности); не выдавливаться под действием контактных напряжений, воздействующих на поверхность заготовки со стороны инструмента; обеспечивать возможно малые значения коэффициента трения; быть ахтнкорразионнълии — не вызывать коррозию заготовки и инструмента; быть безопаснымндля здоровъя человека; сравнительно простыми способами удаляться с поверхности заготовки.
Для тяжелых условий вытяжки обычно применяют консистентные смазочные материалы, в том числе основанные на минеральных маслах с добавкой гигроскопических твердых наполнителей (графит, тальк, мел, древесная мука) нли с добавками серы, которая образует с мннералъным маслом большие сложные молехулы, хорошо прилипающие к заготовке и образующие хак бы ворсистые прослойки, обеспечивагощне сравнительно легкое перемещение заготовки отпоснгельно инструмента.
Рационально подобранные смазочные материалы при листовой пггамповке обеспечивают малые значения коэФФициента трения, которые, по даннъпи Л.А. Шофмана, находятся в пределах р = = 0,05...0,10. Приведенные данные свидетельствуют о том, что на величину и распределение напряжений во фланце существенное влияние оказывают несколько факторов. Ранее было показано, что деформация изменения толщины переменна по радиусу и часть фланца при вытяжке уголщается, а другая часть — угоняется. При малых значениях коэффициента вытяжки и при больших значениях «„/з площадь поверхности заготовки может уменьшаться (превалирует утолщение заготовки) и, наоборот, увеличение коэффициента вытяжки, коэффициента трения р и уменьшение относительного радиуса скругления кромки матрицы приводит к увеличению площади поверхности заготовки при въпяжке.
Такой характер влиянии указанных факторов связан с тем, что увеличение К„коэффициента трения р и умепыпенне «„lз способствует увеличению растягивающих напряжений в опасном сечении и размеров зоны, в которой имеет место уменьшение толщины заготовки при вытяжке. Заметим. что изгиб элементов заготовки на скругленной кромке пуансона также приводит к уменьшению толщины заготовки (изгиб с растяжением), которое происходит вблизи опасного сечения, что увеличивает опасность отрыва донышка при вьггяжке. Рабочую кромку пуансона следует скруглять, причем радиус схругленнв обычно берут немного меньшим, чем радиус округления кромки матрицы.
113 может быть определено по Формуле Р = 2хг во з)па, ~р рпмх (З.б8) Гл арглах А = Р,„(Нв + г„)Л, (3.69) 114 Рнс. 3.24. Схема дсформнроввннл в наваль- Рнс. 3.25. Иэмсненне усилив в ном периоде вытювлн пропсссе де4юрмировввнд прн росных с Для определения работы деформирования необходимо иметь график изменения усилия по пути. Применительно к начальному периоду вытяжки следует уточнить понятие опасного сечения.
Ранее было принято, что опасное сечение определяется радиусом получаемого цилиндрического стакана (значение ом„определялось при р = = г). Это справедливо Лля того этапа деформнрования, когда завершен охват заготовкой скругленной кромки матрицы (а =- и/2). Однако для начального периода деформирования (рис. 3.24) угол и < и/2 и часть заготовки, находящаяся в промежутке между контактными зонами по пуансону и матрице, получает пластические деформации, и в ней напряжение ор продолжает увеличиваться по мере уменьшения текущего радиуса р.
В этих условиях можно ожидать, что наибольшее растягиаающсе напряжение а, будет действовать на границе контактной зоны поверхности заготовки со скруглезпгой кромкой пуансона. Возрастание напряжения и в зоне контакта заготовки с пуансоном затруднено вследствие действия сил трения на контактной поверхности, а также изгиба заготовки на кромке пуансона, что препятствует течению металла иэ-под торца пуансона. Если учесть, что деформация утонения тем больше, чем больше расгягивающее напряжение а, по сравнению с абсолютным значением ое, то в опасном сечении, как это в действительности и получается, утоление будет максимальным.
Минимальная толщина стенки у вытянутого стакана, как правило, наблюдается на переходе от скругленной кромки пуансона к цилиндрическим стенкам стакана, и по этому месту обычно происходит разрузпение заготовки. Проведенный анализ позволяет судить о характере изменения усилия вытяжки по пути деформирования. Если известно напряжение а, действующее на границе очага штастичсской деформации (в опасном сечении), то усилие вытяжки где а — угол между направлением действия напряжения о и горизонталью (этот угол равен углу охвата заготовкой скругленных кромах пуансона и матрицы, если образующая заготовки в зазоре между пуансоном и матрицей прямолинейна). Из формулы (З.б8) следует, что в начале вытяжки, когда угол охвата и близок к нулю, усилие будет равно нулю дюкс при значительных напряжениях о,. По мере вытююси угол и увеличивается и соответственно возрастают проекции элементарных сил, вызваииь!х действием напряжений о„, на вертикаль, определяющих усилие вьггяжки.
При малом изменении и в начале вытяжки можно ожидать, ч.го максимум усилия наступит при полном охвате кромах пуансона и матрицы, т.е. при а = я/2, чему соответствует путь доформирования, равный /! = г, + г.в + э. Для более интенсивно упрочняющегося металла максимум усилия смещается в направлении большей величины хода пуансона. Па рис. 3.25 приведены типовые графики изменения усилия по пуси как при нормальном зазоре между пуансоном и матрицей (г 2 эу/К,), так и при зазоре, меньшем нормального. В случае, когда э < г,, появляется второй максимум усилия, соответствующий протягиванию заготовки с принудительным утонением утолщенной краевой части заготовки.
Работа деформирования при вытяжке в точной постановке должна определяться интегрированием усилия вытяжки по ходу пуансона. В принципе, полученные ранее зависимости позволяют решить подобную задачу. Однако как сам ход решения, так и получаемые зависимости оказываются весьма сложными для практического использования. Приближешю работу деформирования можно определить, пользуясь следующей формулой: где Н, — длина (высота) вытянутого стакана; Л вЂ” коэффициент полноты диаграммы Р =Яход); численно можно принять Л = 0,5...0,7, причем большие значения соответствуют болылим величинам коэффициента вытяжки. 1/аследуюгцие переходы вытяжки цилиндрических станков. Ранее было показано, что при вытяжке цилиндрического стакана из плоской заготовки можно без разрушения втянуть в матрицу заготовку с ограниченной шириной фланца.
В соответствии с этим при вытяжке из плоской заготовки можно получить детали с ограниченным отношением высоты к диаметру (НЫ = 0,5...0,8), Если же надо золучить детали с большим отношением высоты к диаметру, то процесс вытяжки приходится расчленять на несколько переходов, причем заготовкой для вытяжки на последующих переходах является цилиндрический стакан, полученный на предыдущем переходе вытяжки. На последующяк переходах происходит формоизмененне пространственной заготовки в виде цилиндрического стакана, что приводит к существенному отличию формы очага деформации и распределения напряжений в нем по сравнению с вьггяжкой из плоской заготовки.
На форму очага деформации существенно влияет конфигурация рабочей полости матрицы. В практике наибольшее применение получили матрицы с конической и торообразной конфигурацией рабочей полости. Рассмотрим процесс вытяжки в конической матрице. В начальной фазе деформирования заготовка контактирует с матрицей по узкому пояску, а пуансон воздействует на центральную зону донной части заготовки. По мере продвижения пуансона донышко заготовки прогибается, одновременно увеличивается ширина зоны хонтакта заготовки с матрицей, причем внутренняя ее граница постепенно приближается к поверхности пуансона. При определенном ходе пуансона часть заготовки втягивается в зазор между боковыми поверхностями пуансона и цилиндрического пояска матрицы, образуя стенки вытягиваемой детали нли полуфабриката.
Перемещение элементов заготовки вдоль конической поверхности матрицы должно приводить к переходу элементов из цилиндрической части заготовки в коническую часть очага деформации. Этот переход сопровождается резким изменением кривизны срединной поверхности элементов заготовки, вознихающлм под действием изгибающих моментов и продольной силы, направленной под углом и к срединной поверхности исходной цилиндрической заготовки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
