Учебник - Технология и автоматизация листовой штамповки (1246233), страница 35
Текст из файла (страница 35)
3.56). Тогда, приравнивая силы, вызванные действием напряжений т и Ьае, можно записать тг,ух = Ла х~ Здесь принято, что ширина кольцевого элемснга равна толщине заготовки. Проведем сокращение н выразим значение радиуса отверстия в данный момент деформирования г через начальный радиус 178 отверстия и коэффициент ьз с памшпью соотношения г, = г ~хя туго хп Ь ааз 2Ь аег!'1о (3.! 38) Если предположить, что для данного металла величины т, у и Ьае, необходимые для возникновения локальной деформации в элементах, более удаленнык от края отверстия, являются постоянньхмн, то из формулы (3.!38) следует, что допустимый коэффициент еп уменьшается по гиперболической зависимости с увевичеиием отнохлсния хЯо.
Приведенные на рнс. 3 55 графики вп = Ях/4,), полученные экспериментально, имеют характер, близкий к гиперболичесхому. Ках указано ранее, на допустимый коэффициент отбортовхи некоторос влияние оказывает форма пуансона. Проведенньвии экспериментами установлено, что при атбартовке сферическим пуансоном коэффициент еи нссхалько меньше, чем при отбортовке пуансоном с плоским торцом н сравнительно малым радиусом округления кромки. Объясняется это, вероятно, тем, что прн отбортовке сферическим пуансоном часть заготовки вблизи отверстия контактирует с пуансоном па протяжении всего процесса доформирования, а силы трения, затрудняя тангенцнальное смещение элементов заготовки, способствуют выравниванию распределения деформаций в тангеяциальном направлении н затрудняют образование локальной деформации в краевых элементах.
Вследствие этого образование трещин начинается позже, при болыпем увеличении диаметра отверстия. Таким образом, высота горловины, которая может быть получена отбортовкой, ограниченна и не всегда удовлетворяет требованиям конструкции детали. Для получения более высоких горловин могут быть использованы две разновидности технологического процесса— это предварительная вытяжка до атбортовки нли отбартовка с утолением По первому варианту, используя методику вытяжки деталей с широким фланцем в заготовке, получают цилиндрический полый отросток, граничащий с плоским фланцем, имеющий торообразный участок с радиусом г„на переходе от цишпщрнческой части х фланцу и торообразпый участок на переходе от цилиндрической части к доньппху (рнс.
3.57) с радиусом Рис. Х57. Схема оолучеиии высоких сорховии вытяжкой и отборховкой 179 вне. З.зя. Свет»в о»бортов»и с утоненнем арпа» г,. Если диаметр отростка с(е и высота цилиндрической части 11 то в последующем для получения горловины необходимо в донной части пробить отверстие л диаметром г)с х»1„— 2г, и затем выполнить операцию отбортовки.
Диаметр отверстия необходимо согласовать с допустимым коэффициентом отбортовки для данного металла и толщины заготовки Конечная высота горловины Н определится по соотношению Н = гн е л + (л/2)г, (3.139) для случая, когда»(о = »т'„— 2г,. По второму варианту (отбортовка с утонением) зазор между пуансоном и матрицей отбортовки берется меньше толщины исходной заготовки, а рациональной формой рабочей части пуансона является усеченный конус, сопряженный с цилиндрической частью торообразным участком (рнс.
3.53). Результаты исследования отбортовки с утонением, в частности, даны в работе (12]. Допустимое угопение ограничивается тем, что прн отбортовке с утоненисм заготовка разрушается не только при образовании продольных трещин, идущих от отверстия в заготовке, но и при отрыве отбортовываемой части от остальной части заготовки, вероятность которого возрастает с увеличением утоления. При отбортовке с утонением коническим пуансоном утоненне начинается при подходе скругленной кромки пуансона (на переходе от конической части к цилиндрической) к скругленной кромке матрицы, а следовательно, в момент, когда центральная часть заготовки уже получила определенную деформацию в условиях отбортовки без утонсння с соответствующим увеличением диаметра отверстия а заготовке.
Как и прн вытяжке с утонением, касательные напряжения, вызванные действием сил трения на внутренней и внешней контактных поверхностях в зоне утонения имеют различные направления (рис. 3.58), благодаря чему о, , действующее ла границе очага деформации с фланцем, в меньшей степени зависит от коэффициента трения. Так как в золе утонепия тангенциальная деформация е, близка к нулю, то деформированное состояние близко к плоскому и о, = (о, + е о,)/2, где о, — сжимающее напряжение, перпендикулярное срединной поверхности, действующее в зоне утонения.
В зависимости отутоне- лия напряжение о, по абсолютному значению может быть больше или меньше растягивающего меридионального напряжения о,. В зависимости от соотношения о, и о, прн разгрузке заготовка может пружинить с уменьшением или с увеличением диаметра горловины В результате этого при отбортовхе с утоненнем заготовка может застревать или на пуансоне, или в матрице (в то время кэх при отбортовке без утопания заготовха всегда застревает на пуансоне). Поэтому при отбортовке с утонением в штампе следует предусматривать не только съемникн, но и выталкиватели. Величина о, в опасном сечении (на границе очага деформации с недеформируемой частью заготовки) может быть найдена по методике, использованной при анализе вытяжки с утолением, с тем лишь отвичнсм, что на границе между участком очага деформации, получающим утонение„и участком, деформирующнмся в условиях отбортовкн без утонепия, кроме сдвигающих напряжений.
действует меридиональлое растягивающее напряжение о, которое может быть найдено по формулам, установленным для случая огбортовки без принудительного утопания. Это напряженно в первом приближении может быть найдено с использованием формулы (3.129) а несколько преобразованном виде: о„, = о,(! - г„lр ), (3.140) где р — радиус заготовки на границе зоны утонення с зоной деформации без утонения.
Формула (3.!40) может быть также использована для отыскания величины о при отбортовке без утонепия. В этом случае вместо р следует подставить Ле: о „=о(1-г /Ле), (3.141) однако формула (3.!41) не учитывает влияния на величину а, упрочнепия, трения на контактных поверхностях, а также изгиба н спрямления ла кромке пуансона лри отбортовке пуансоном с плоским торцом. В последнем случае прирост напряжения от изгиба и спрямления аналогично предыдущему может быть определен величиной 2Ьо = »/(2г„е з), влияние трения на кромке пуансона может быть учтено множителем (1 + 1»а), где а — угол охвата заготовкой скругленной кромки пуансона. Влияние упрочнения можно оценить, используя степенную аппроксимацию кривой упрочнения второго рода с осредненным значением тангенциальной деформации, имеющей место при отбортовке.
Скомпоновав суммарное влияние указанных ранее факторов на величину о при отбортовке пуансоном с плоским торцом, имеем 130 131 1- ф,б фб,(2гб ° .) б 1 — — + (1 + рп). (3.142) Из формулы (3.142) видно, что с увеличением и ( значения увеличения радиуса отверстия) первый множитель, учитывающий влияние упрочнения, увеличивается, а второй — уменьшается. Отсюда следует, что а, имеет по ходу деформирования максимум. Приравняв б/о, /б/и = О, после некоторых упрощений [18] можно получить значение (и//(б)., соответствующее экстремальному значению напряжения о, б) фб~( б б)' Из формулы (3.143) видно, что для неупрочняюгцегося материала (ф, = 0) наибольшее значение о„будет в самом начале отбортовкн (а = О) н что с возрастанием интенсивности упрочнения материала заготовки (с увеличением ф,„возрастает и, соответствующее возникновению нанболыпего напряжения о „„).
Формула для определения усилия отбортовхи без принудительного утоления имеет вид Р = 2л /1 зоб б„з(па, (3 144) где а — угол между касательной к срединной поверхности заготовки в меридиональном сечении на границе очага деформации и перпендикулярном к осн симметрии (угол охвата заготовкой скругленной кромки матрицы).
Все изложенное ранее относилось к случаю отбортовки заготовок с круглым отверстием для получения цилиндрических горловин. Однако в практике листовой штамповки в ряде случаев требуется получать горловины более сложной формы (овальные, прямоугольные и т.п.). Относительно проектирования технологического процесса отбортовки некруглых отверстий требуется выяснить некоторые особенности. В этом случае отсутствует осевая симметрия деформации и тангенциальная деформация е, становится переменной вдоль контура отверстия. Для случая отбортовки заготовок с прямоугольными отверстиями пластическая деформация может сосредоточиваться в угловых участках, а части заготовки, противостоящие прямолиней- ным участкам контура отверсгия, могут отгибаться по хромке матрицы, не испытывая пластических деформаций е,.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
