Учебник - Технология и автоматизация листовой штамповки (1246233), страница 53
Текст из файла (страница 53)
6.29, п) уменьшаются диаметральные размеры предварительно вытянутого стаканчика на части его высоты. Детали сферичесхой формы типа рефлектора (рис. 6.29, б) изготовляют посредством многопереходиой вытяжки, при которой инструмент совершает сложную, заранее заданную траекторию движения, При обжиме концевой части цилиндрической детали (рис. 6.29, и) деформирование производят роликом на составной оправке. При изготовлении оболочковых деталей с криволинейной выпуклой образующей из цилиндрического стакана используют два ролика (рис.
629, г) — внутренний и наружный, конфигурация которого соответствует форме детали. Получение деталей с вогнутой криволинейной образующей или образование вогнутых горловин (рис. 6.29, д) производят роликом на оправке с соответствуинцей конфигурацией, После вытяжки, например конической детали, можно обрезать краевую часть фланца с помощью двух дисковых ножей (рис. 6.29, е) и закатать кромки специальным формовочным роликом. В зависимости от толщины и механических характеристик материала заготовки устанавливают число оборотов шпинделя токарно-давильного или специального станка для ротационной вытяжки. С увеличением толщины заготовки и повышением прочностных характеристик материала заготовки частота вращения плпцтделя 282 283 г) е/ Рис.
К29. Вариаитм операций ротационной аытаиаи уменьшается. Вытяжку заготовок из низкоуглеродистой стали осуществляют при частоте вращения шпинделя 400...600 об/мин, латуни и алюминия 800...1200 об/мин, дуралюмнния 500...900 об/мин, меди и белой жести 600...900 об/мин.
Для толщины материала больше 1 мм число оборотов уменьшается. Осевую подачу ролика обычно устанавливают в пределах (0,25... ...0,5) зо на оборот, радиус при вершине ролика равен (6...8) з„где зо — толщина заготовки. Для ротационной вытяжки используют токарно-давильные и специальные станки, имеющие от одного до четырех роликов, с горизонтальным или вертикальным расположением шпинделя, в том числе полуавтоматы, автоматы и станки, оснащенные ЧПУ, микропроцсссорами и ЭВМ. Применение специальных станков с ЧПУ значительно расширяет технологические возможности процесса ротационной вытяжки, повышает производительность оборудования, дает возможность оптимизировать процесс и получать детали с высокой точностью, Например, 4-роликовый станок модели АЯ 48.70 фирмы "Кизерлинг" (Германия) с ЧПУ, оснащенный ЭВМ, дисплеем, дает возможность в процессе обработки получать детали сложной конфигурапии, конусной и параболической форм.
Программа устанавливает необходимую подачу роликов, величину обжатия и число оборотов шпинделя. При функциональной неисправности процесс останавливается, на экране дисплея показывается причина остановки. Ротационная вьпяжка с утонением стенки. Этот вид относится к операциям с дополнительной локализацией очага пластической деформации, при которой тем или иным способом искусственно уменьшаются его размеры, что приводит к резкому повышению допустимых степеней деформации н значительному снижению усилий доформирования за один переход. Схема напряженного состояния приближается к неравномерному всестороннему сжатию, по способствует повышению пластических характеристик материала заготовки и предельного формоизменения. Ротационная вытяжка с утонением стешсн может осуществляться: па специализированном оборудовании роликами; роликовыми устройствами; шариковыми устройствами; наклонными вращающимися и качающейся матрицами. Ротационная вытяжка роликами на специализированном оборудованиини.
На специализированном оборудовании получают детали цилиндрической, коничесхой, сферической, параболической и др. форм, в том числе с местными утолщениями и переменной толщиной стенки из плоских или пространственных заготовок с большей толщиной стенхи, При вытяжке конической и сферической деталей из плоской заготовки (рис.
6.30) толщина стенки готовой детали г, и исходной заготовки го связаны между собой определенной зависимостью, так называемым законом синуса: г~ '- гоз(па. (6.24) Особенность формоизменения заюпочается в том, что в процессе деформирования наружный диаметр фланца детали остается неизменным н равным диаметру исходной заготовки 25о Толщина стенки конической детали (рис.
630, а) в процессе аьпяжки остается постоянной в соответствии с законом синуса при неизменном значении угла а. Поэтому ролик должен перемещаться параллельно образутощей конуса оправки, на задышом расстоянии с зазором г = г, = зез1па. Толщина исходной заготовки (6.25) зо з)па 284 285 8) 8) Рис. 6ЛЕ.
Сломы процесса ротационной вмтяжки с утоненнем стенки конической и сФерической деталей ив плоской эвтотовки При получении конических деталей с переменной толщиной стенки толщина исходной заготовки также должна быть переменной, ее можно найти по формуле (6.25) для каждой точки радиуса, зная соответствующую толщину стенки детали. Толщина стенки сферической детали (рис.
6.30, б) будет переменной, так как изменяется значение угла а. Для получения постоянной толщины стенки сферической детали толщина исходной заготовки должна быть переменной и определяться по вышеприведенной формуле. Ролик в этом случае перемещается по дуге окружности заданного радиуса с постоянным зазором меж10 роликом и оправкой. При ротационной вытяжке с утонением стенки цилиндрических деталей исходной заготовкой служит полое изделие — предварительно полученный стакан или труба.
Стакан может быть получен вытяжкой, ротационной вытяжкой, сваркой из листа с приваренным дном и т.д. Трубы используют горяче- и холоднокатаные, прессованные, сварные. Заготовка плотно надевается на оправку, и ролики деформируют материал заготовки, уменьшая ее толщину и увеличивая длину. Обычно применяют три ролика, расположенные под углом 120', для уравновешивания значительных усилий деформиравания и получения качественных деталей. Однако наряду с трехроликовыми станками применяются одно-, двух- и четырехроликовые станки.
Различают прямой и обратный способы обработки (рис. 6.31). При прямом способе (рис. 6.31„а) заготовка 4 прижимается к торцу оправки 2 прижимом 3, при перемещении деформирующих роликов / к передней бабке (планшайбе) станка происходит утоление стенки заготовки.
286 Рис. 6Д! . Способы ротационной аапяжки деталей с утоненнем стеюап ! — Ролюс; 2 — — оправка, 3 — прижим; 4 — эаютовкв, 3 — подаерживаюптие ролики Направление течения металла совпадает при этом способе с направлением перемещения роликов. В утоненной части заготовки возникают меридиональные растягивающие напрюкения, ограничивающиепредельное формоизменение. Длина оправки должна быть не менее длины полученной детали. При обратном способе (рис. 6.31, б) заготовка надевается на оправку до упора в бурт оправки. Направление течения металла в этом случае противоположно направлению перемещения роликов.
В недеформированной части заготовки возникают меридиональные сжимающие напряжения (заталхивающая сила действует на торец заготовки), способствующие увеличению допустимых степеней деформации. Однако при деформировании тонкостенных исходных заготовок возможна потеря устойчивости недеформированной части заготовки. При этом способе длина оправки может быть в несколько раз меньше длины полученной детали, поэтому желательно применение поддерживающих роликов 5. Обратный способ применяется при ротационной вытяжке труб.
К обратному способу также относится менее распространенная схема обработки с использованием прижима 3 при ротационной вытяжке заготовки с дном (рис. 6.31, в). Длина оправки в этом случае должна быть больше длины полученной детали. При деформировании роликами на специальных станках можно получать не тольхо тонкостенные цилиндрические детали с постоянной толщиной стенки, но и местные утолщения, расположенные на различных участках детали, производить обкатку концевого участка трубы, получать горловины, обжимая конец трубы или полого стакана, кольцевые рифты, с местным утонением и т.д. Производительность процесса и качество обрабатываемой поверхности зависят от большого числа факторов.
Значительное влияние оказывают механические свойства материала заготовки; степень 287 угапения; форма, размеры и геометрия давильных роликов; число оборотов оправки (часгата вращения); продольная подача инструмента (подача на оборот); способ вытяжки (прямой или обратный); величина угла наклона давильного ролика к аси детали и др. Наиболее важные факторы — степень угонения и величина продольной подачи.