Учебник - Технология и автоматизация листовой штамповки (1246233), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Увеличенное растягнвающее !40 !4! напряжение на угловых участках до некоторой степени компенсирует неучтенное растягивыощее напряжение, необходимое для втягивания прямолинейных участков фланца. Приведенная формула может давать завышенные значения усилия вытяжхи вследствие того, что реальный контур заготовки может существенно отличаться от гипотетического, использованного при ее выводе.
В этой формуле приюпо, что для угловых участков а, постоянно и равно значению этого напряжения по биссектрисе угла при а = 0,5. В действительности коэффициент а может изменяться в значительных пределах в-завнсимости от размерных характеристик вытягиваемой детали. Так, например, с уменьшением размеров прямолинейных участков зоны пластических деформаций в них сближаются.
При Ь = с = — тт они сольются по яра>о фланца, а дальнейшее уменьшение 2 размеров прямолинейных участхов уменьшит площадь упрутодеформируемой части в прямолинейных участках фланца. При стремлении прямолинейных участков контура матрицы к нулю коробчатая деталь переходит в цилиндрическую, а коэффициент а становится равным нулю, так как при вытяжке цилиндрического стакана касательные напряжения в меридианальных сечениях отсутствуют. Коэффициент а также уменьшается, если прямолинейные участки контура матрицы заменяются выпуклыми >криволинейными, причем тем в большей степени, чем меньше разница радиусов кривизны в боковых и угловых участках контура. При стремлении этой разницы к нулю имеет место переход к вытяжке цилиндрических стаканов и коэффициент а становится равным нулю. Так как прн вытяжке ширина фланца на угловых участках увеличивается, а на прямолинейных может оставаться неизменной, то при изготовлении коробчатых деталей с постоянной высотой по периметру необходимо найти соответствующий контур заготовки.
В производстве зачастую этот контур приходится определять опытным путем, что приводит к первоочередному изготовлению вытяжного штампа, а вырубной штамп приходится изготовлять после отыскании контура заготовки, обеспечивающего получение детали с заданными размерами. В справочнике [20) приведены рекомендации по определению контура заготовки для вытяжки коробчатых деталей, которые облегчают отыскание оптимальных размеров и конфигураций заготовки. В качестве примера рассмотрим предложенную в свое время Б.П. Завроно методику построения контура заготовки. На рис.
3.38 приведена схема построения контура заготовки. Первоначальные очертания контура определяются из соображений, что на участках, противостоящих прямолинейным частям контура Рис. З.ЗВ. Скема поетроеиия контура заготовки по методу Б.П. Заороио Ы2 отверстия матрицы, ширина фланца не изменяется и определяется,как при гибке, из условия равенства длин развертки и детали. На угловых участках радиус контура заготовки Я, определяетсн, как при вытяжхе, из условия равенства площади заготовки и детали. На стьзке прямолинейных н угловых участков получается уступ, равный разности (Н вЂ” Я), где Н вЂ” ширина фланца в прямолинейных участках, равная высоте получаемой детали, а )т — радиус заготовки в угловых участках, найденный из >словий равенства площадей.
Длн получения детали с пош'оянной высотой по периметру необходимо, чтобы наружный контур был плавным, без резких изменений ширины фланца. Сглаживание конт>ра заготовки следует выполнять, учитывая следующее: касательные напряжения, действующие на угловой участок со стороны прямолинейного, тормозят радиальное удлинение заготовки, поэтому ширину Фланца в угловой части следует увеличивать по мере приближения к стыку с прямолинейным участком (увеличение площади поверхности заготовки).
Касательные напряжения, приложенные со стороны угловой части к прямолинейной, стремятся увеличить ширину фланца. Учитывая это, ширину фланца на прямолинейных участках следует несколько уменьшать по мере приближения к стыку прямолинейного участка с угловым. Эти изменения размеров заготовки осуществлнютсн следующим способом. Разность (Н й) делится на два и из найдешюй точки проводится касательная к д>те окружности и угловой части заготовки, а на прямолинейном участке из той же точки проводитсн дуга окружности радиусом, равным радиусу заготовки в угловой части, и касательная к прямолинейной части контура заготовки, найденной из условин равенства длин.
Заштрихованные треугольники на рис. 3.38 равны по лзющади; таким образом, насколько увеличена площадь заготовки в угловых частях, настолько она умень>пена иа прямолинейных участках и этим соблюдено характерное для вытяжки условие равенства площадей заготовки и детали. Анализ процссса доформирования заготовки па первом переходе вытяжки коробчатых деталей позволяет приближенно представить распределение напряжений ао фланце заготовки при вьпяжке. Па рис. 3.39 схематично показаны эпюры распределения напряжений ого !42 !43 рно.
ЭАЕ. Поротнжныо ребра нрн ньРтнжхо коробчатых Хотенья янез.чр. энсор 1 кон а т ов нри ннтнехо хоробчьтмх яосоноа 145 ОР Оо И т На НЕКОТОРЫХ УЧаСПСаХ фпанца заготовки. Касательные напряжения т незначительно изменяются по ширине фланца, но значительно изменяются в тангенцяальном направлении от нуля на биссектрисе угловой части фланца до нуля в прямолинейной части фланца.
имея максимум на стыке углового участка с прямолинейным. Меридианальные напряжения ар по ширине фланца изменяются от нуля на наружной кромке фланца до максимума на входе в отверстие матрицы. В тангенциальном направлении этн напряжения уменьшаются от максимального значения по биссектрисе угловая части до значения, близкого к нулю на границе пластически-деформируемой части фланца с упругодебюрмируемой частью.
На входе в матрицу напряясение о, на прямолинейных участках фланца может даже нзмешггь знак, становясь отрицательным (сжатие) вследствие действия сжимающих напряжений оо на наклонной х контуру матрицы границе между пластической и упругой зонами. Прн вытяжке коробчатых деталей из тонкого металла появление сжимающих напряжений а, на прямолинейных участках контура может привести к потере плоскостности образующихся боковых плоскостей коробчатой детали и образованию т.н."хлопунов", когда небольшие прогибы боковых сторон в пределах упругих деформаций могут выщелкиваться с изменением знака кривизны (мембранный эффект). С целью предупреждения образования "хлопунов" на прямолинейных участках контура матрицы изготовляют перетяжные ребра (рис. 3.40), которые при протягнвании заготовки через них вследствие затрат работы на изгиб и спрямленне увеличивают меридианальные растягнвающие напряжения и переводят зону меридианального сжатия в зону растяжения, где сжатие образующихся плоских стенок коробчатой детали исключается.
Для создания более благоприятных условий вьпяжхи по всему периметру получаемой коробчатой детали иногда изготовляют матрицы с различными радиусами округления рабочих кромах. Радиусы округления рабочих храмах на угловых участках контура берут близкими к значениям радиусов при вытяжке цилиндрических деталей [г„= (6...8)з], а на прямолинейных участках контура, для большего торможения течения металла в матрицу, радиусы округления кромки матрицы берут несколько меньшими [г„= = (3...6В). Так как при вытяжке коробчатой детали изменение толщины на прямолинейных н угловых участхах различно, то и зазоры между пуансоном и матрицей нв этих участхах рекомендуется делать различными.
На прямолинейных участках толщина заготовки почти не изменяется н зазор примерно равен г = 1,1х В то же время, учитывая, что прн вытяжке заготовка на угловых участках уголщаегся, рехамендуется увеличивать зазор до г = (1,3...1,4)х В тех случаях, когда по допустимым коэффициентам вытяжки заданв0чо коробчатую деталь невозможно вытянуть за один переход, вытяжка осуществляется за несколько переходов. При отыскании контуров полуфабриката и промезсуточных переходов вытяжки обычно следуют таням рекомендациям: 1) контур в плане предыдущего перехода вытяжхи должен быть описан вокруг контура полуфабриката на последующем переходе вытяжки; 2) участки контура, нз которых в последующем образуются плоские стенки коробчатой детали, выполняются криволннейньпни с постепенным от перехода к переходу увеличением радиуса кривизны данного участка контура.
Схематично последовательное изменение контура полуфабрихата в плане при многопереходной вытяжке коробчатой детали показано на рнс. 3.41. Заметим, что для улучшения условий установки полуФабриката на последующих переходах и облегчения течения металла переход ат дна к стенкам иногда делают наклонным.
Вытяжка с угонеяием стенки. Рассмотренные ранее разновидности вытюхкв характеризовались отсутствием принудительного уменьшения толзцины стенки. Естественное изменение толщины стенки (утолщение илн утонение) происходило вследствие действия напряжений о н о, без силового воздействия на поверхности заготовки. Р Прн вытяжке без утонения стенки зазор между пуансоном и матрнцей обычно берется несколько большим, чем толщина заготовки (нногда а =!а, о)/2, С3.104) !4б 147 Рис. 3.41. Схема изменения «оптура заготовки прн многоперехохнои вытяжке; 1 ур — перехохы вытяжки с учетом возникаюгцего при вытяжке утолщения краевой части заготовки) .
При вытяжке с утолением стенки зазор между пуансоном и матрицсй берется меньше исходной толщины заготовки. В этом случае возникает участок очага деформации, в котором заготовка деформируется, сжимаясь между боковымн поверхностями пуансона и матрицы. Принудительное утонение зюотовкн может быть н па первом и на последующих переходах вытяжки полой детали из плоской заготовки, Особенностью вытяжки с утоненлем степки на последующих переходах (особенно при получении тонкостенных деталей с большим отношением высоты к диаметру) является то, что диаметр внутренней поверхности исходного полуфабриката незначительно болъше диаметра пуансона последующего перехода вытяжки. Вытяжка с утонением стенки, как правило, применяется при изготовлении деталей с большим отношением высоты к диаметру, для которых требуется яли допускается, чтобы толщина донышка была больше толщины стенок.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
