Учебник - Технология и автоматизация листовой штамповки (1246233), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Заметим, что при раздаче сопротивление потере устойчивости при прочих равных условиях несколько больше,чем при обжиме. Обьяспяется это тем, что при обжиме изгибакиций момент, действующий на границе очага деформации с недеформируемой часгью исхашюй заготовки, стремится увеличить диаметр заготовки, а при раздаче— уменьшить его. В то же нремя, как это было установлено при рассмотрении операции обжима, потеря устойчивости с образованием наружной складки наступает при меньшем а„, чем при образовании внутренней складки.
Таким образом, то обстоятельство, что при раздаче изгибающий момент препятствует увеличению диаметра заготовки вблизи границы очага деформации, несколько повышает сопротивление потере устойчивости. Остананигнся коротко на возможности разрушения красной части заготовки. Как и при атбортонке, красная часть заготовки при раздаче деформирустсн в условиях, близких к линейному растяжению, и получает наибольшее тангенциальное удлинение. При определенных размерах этого уддинения в краевой части может начаться местная деформация с образованием шейки, которая принодит к разрушению.
Образовавшаяся трещина быстро распространяется от края ндоль образующей заготовки Рассмотрим, как и при атбортавке, взаимодействие двух смежных элементов, имеющих н меридиональном напранлепии размер, равный толщине заготовки. Пусть один из 188 Рие. 3.63. Сяеме зеквтки края Ьеа — — Лр/р = зз)па/р. (3.158) Г, р К .„= ехр — з)па. 1 — ф (3.159) 191 Рис. 3.61. Скемв взвимеяейетвия краевых эиемеитев ири рвздвче элементов граничит с краем заготовки (рис. 3.61). Рассмотрим, насколько могут отличаться деформации этих элементов при раздаче коническим пуансоном. Нетрудно убедиться, что разница в тангенциальных деформациях этих элементов будет равна Полученная зависимость показывает, что с уменьшением угла а разница в деформациях смежных элементов убывает, следовательно, уменьшается сдерживающее влияние элементов с меньшен деформацией иа возникновение локальной деформации в элементах с болыпей деформацией.
Исходя из схематизированной оценки сдерживающего влияния менее деформированных слоев на возможность локализации леформаций (образования шейки) в более деформированных слоях [18], была получена формула, позволяющая определить допустимое без образования трещин увеличение диаметра заготовки при раздаче. Несколько преобразовав эту формулу, получим Результаты опытов подтверждают в основном отражаемые формулой (3.159) функциональные зависимости.
Действительно, допустимое увеличение диаметра заготовки при раздаче возрастает с увеличением интенсивности упрочнения металла заготовки (характеризуемой ф ), относительной толщины и угла конусности пуансона. Формула дает удовлетворительную точность расчетного допустимого увеличения диаметра заготовки, хотя и не полностью отражает влияние воздействующих на процесс деформироаания факторов, в частности, состояние металла у кромхи заготовки и контактное трение. Как и при отбортовке краевая часть заготовки может иметь наклепанный слой, если заготовка подвергалась обрезке, и этот паклепанный слой способствует образованию трещин при меньшем увеличении диаметра заготовки, чем в случае отсутствия его у края заготовки.
Опытами также было установлено, гто разрушение заготовки наступает несколько раньше при меньших значениях коэффициента трения (при хорошем смазывании). Обьисняется это тем, что с увеличением коэффициента трения затрудняется тангенциальное смещение заготовки, возникающее при образовании шейки, и тангенциальные силы трения затрудняют локализацию деформаций и принудительно выравнивают распределение деформаций в тангенциапьном направлении. Однако чрезмерное увеличение коэффициента трения может оказывать вредное влияние, так как оно приводит к увеличению усилия деформирования и возможности потери устойчивости в недеформируемой части заготовки, а также способствует увеличению нормальных контактных напряжений, а следовательно, и появлению напипания металла заготовки па поверхность пуансона, что приводит к появлению внутренних продольных царапин в штампуемом изделии.
Если н результате раздачи требуется получить в детали цилиндрический участок с прямолинейной образующей, то кромка пуансона на переходе от коничесхой части к цилиндрической должна быть округлена радиусом, несколько большим радиуса естественного изгиба, определяемого по формуле (3.152). Своеобразной разновидностью операции раздачи является закатка, приводящая к образованию по краю изделия торообразного края (рис. 3.б2). Начальная стадия деформнрования осуществляется заталкиванием края заготовки на пуансон, имеющий торообразную канавку.
Краевые элементы заготовки скользят по этой канавке, удлиняясь в тангенциальном направяении. Для того чтобы краевая часть заготовхи прилегала к поверхности канавки по всей поверхности, радиус округления торообразной канавки должен бьзть равен или несколько больше радиуса свободного изгиба, определяемого по формуле (3.152). Схема напряженного состояния в очаге деформации соответствует схеме при раздаче (а, ) 0; о, < О), и наружный край заготовки увеличивается до диаметра Р„= е(, + 4Р,.
Дальнейшее деформирование характеризуется началом уменьшения диаметра края заготовки. Заготовка как бы заворачивается внутрь, сохраняя кривизну элементов в меридиональном сечении, полученную на предыдущем этапе деформирования Уменьптение диаметра краевых элементов требует появления тангенциальпых сжимающих напряжений, и в зоне от Вя до диаметра края Рис. 3.64. Схема формовки в обклалкак (со спутником) угонения, на распределение толщин вдоль образующей и на высоту углубления.
С уменьшением коэффициента трения участок с наибольшим утолением смещается к вершине углубления (при гидроформовке минимальной толщина будет на вершине сферообразного углубления). Образованию трещин при формовке предшествует локализация деформаций (образование шейки), поэтому большая высота углубления будет у металлов, обладающих большей равномерной деформацией при испытании на растяжение (большее а или ф ). Высота углубления существенно зависит от толщины, и для ее увеличения может быть использован проверенный экспериментально способ Формовки в обкладках, схема которого представлена на рис. 3.64. В этом случае тонкая заготовка (у = 0,05...0,15 мм), зажатая между обкладками значительно большей толщины (1...3 мм) из иизкоуглеродистой стали, способна получать значительные деформации утонения как за счет изменения схемы напряженного состояния (обе поверхности нагружены сжимающими напряжениями, создаваемыми давлением деформируемых обкладок), так и за счет действия касательных напряжений, препятствующих скольжению заготоюси относительно обкладок и тем самым выравнивающих распределение деформаций вдоль образующей деформируемой заготовки.
Однако этот способ малопроизводигелен и связан с большими потерями металла, так как деформированные обкладки обычно являются отходом. Формовка используется для получения мембран, т.е. круглых пластин с кольцевыми рифлениями (рис. 3.65) различного сечения профиля (треугольные, трапецеидальные, прямоугольные, торообразпые, синусоидальные, в зависимости от назначения и требований, предьявляемых к мембране). Мембраны обычно используются в качестве датчиков или чувствительных элементов приборов, связывающих давление с перемещением. Так как мембраны в рабочих условиях подвержены циклическому нагружению, то материал мембран должен обладать высокой циклической прочностью и, кроме того, большими значениями предела упругости, позволяющего увеличить деФормацию до возникновения в мембране элементов пластических деформаций.
В этих условиях Рис. З.бх. Схема формовки мембран: а — а — схема нпамлов лля изготовления мембран; 1 — УУ профили мембран обеспечивается стабильность работы мембранного прибора в течение длительного времени. Стабильность работы мембраны при заданных о) нагрузочных характеристиках зависит от размерных характеристик ее, от способа ее штамповки, от марки материала и способов ее термооб- „Ф,~л,("" работки. уу Типовыми материалами для изготовления мембран являются фосфористая бронза БрОФ6,5„оловянистая бронза БрОЦ4-3, бериллиевая бронза ВрБ2, латунь Л63, нейзильбер, коррозионно-стойкая сталь типа 12Х18Н9Т. Мембраны, как чувствительные элементы, имеют обычно больупое отношение поперечных размеров к тотцине (от 1;20 до 1:5000).
При таких размерах и достаточной высоте гофра жеспсосгь мембраны мала и может обеспечивать сравнительно большое перемещение при сравнительно малом изменении давления (высокая чувствительность к изменению давления). Жесткость и надежность работы мембран зависит также от степени неравномерности толщины и поперечном сечении гофра, которая определяется не толысо профилем и высотой гофра, но и способом штамповки. Минимальная толщина обычно имеет место на вершине гофра. Некоторого уменьшения разнотолщннности гофров можно добиться (при той же высоте и конфигурации гофра), применяя многопереходную штамповку с промежуточными отжигами (оформление гофров идет от центра мембраны к ее периФерии за несколько переходов), уменьшая коэффициент трения (прнменение хорошей смазки) с целью облегчения смещения металла от фланца к центру формуемой мембраны, применяя штамповку в резиновую илн полиуретановую матрицу.
195 мых деталей, пластическая деФормация приводит к разрушеншо оксидной пленки и диффузионному взаимопроникновению атомов соединяемых деталей через чистые ювенильные поверхности. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ГЛ 42 Н 42 4 ШТАМПОВКА ЛИСТОВЫХ ИЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 1. Нарисуйте схему распределения напряжений по толщине заготовки при гнбке моментом,поперечной н продольной силой. 2. Приведите Факторы, влияющие на углы пружннения при гибке.
3. Сформулируйте особенности гибки профильных заготовок. 4. Нарисунте схему распределения напряжений во Фланце при вьггюкке из плоской заготовки. 5. Приведите Факторы, влияющие на предельный коэффициент вытюккн. б. Назовите особенности деформирования на последующих переходах вытяжки цилиндрических деталей 7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
