Учебник - Технология и автоматизация листовой штамповки (1246233), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Для предотвращения разрушения материала, получения высокой точности н качества поверхности степень утонения и продольная подача должны быть вполне определенными. Степень утонения для цилиндрических деталей можно оценить по формуле (6.26) Для конических деталей, где з, -" зоз(па, е=! -япа.
(6.27) 1000» л яР (6.28) где 13 — - диаметр заготовхи в мм. При соблюдении оптимальных режимов деформирования можно, пе прибегая к промежуточным атжигам, получать высокие суммарные степени деформации до 90...95 38. Исходя из допустимых усилий степень утонення обычно принимают 50...60;8 для трехраликовых, 40 88 для двухроликовых и 20 '/а для одноралиховых станков. Упрачнение материала затрудняет дальнейшую обработку, повышает прочностные характеристики изделия.
Особенно заметно влия- Для неотожженных заготовок степень угонения не следует принимать более 50 'А, для отожжешпох — 60 88 за один проход. Величина подачи изменяется в широких пределах (0,2...5 мм на оборот), в зависимости от диаметра детали, толщины заготовки, марки материала, точности детали, шероховатости поверхности. Для деталей небольшого диаметра (до 150 мм) рекомендуемая величина подачи 0,2...1 мм на оборот, средних и крупных размеров детали — 1,25...5 мм на оборот. Для деталей из мягкого материала н тонкостенных устанавливают меньшие значения подачи. Для ограничения теплового эффекта, исключения вибраций и обеспечения размерной точности деталей процесс ротационной вытяжки рекомендуется вести при скоростях и = 120...300 мlмин [12]. Частота вращения заготовки лис наклала прн вытяжке оболочек из карразионна-стойких сталей (на краю оболочки могут образоваться продольные трещины).
Поэтому рекомендуется оставлять нераскатанным бурт, предусматривая его последующую обрезку. Образование наплыва металла перед роликом оказывает большое влияние на стабилыюсть процесса вытяжки, точность размеров и качества поверхности детали. Чаще всего наплыв возникает при деформированни мягких материалов. Величина наплыва зависит от степени утонения, продольной подачи, радиуса округления рабочей части ролика и ее конфигурации. Схема операций, технологические режимы обработки, конструкции инструмента и типы станков для ротационной вытяжки приведены в работе [12].
Широкое распространение в мировой практике получили станки фирмы "Ляйфельд" (Германия) одно-. двух- и трехроликовые, в том числе с программным управлением, для изготовления деталей цилиндрической, кеничесхой и криволинейных форм с максимальным диаметром обрабатываемых деталей — цилиндрических до 650 мм, конических и криволинейной формы до 4400 мм. Возможности программирования процессов ротационной вытяжки, привлечения ЭВМ и компьютерной техники для управления процессом формоизменения, встраивания в гибкие автоматизированные производства раскрывает дальнейшие широкие перспективы реализации этого прогрессивного вщ1а обработки металлов давлением.
Роташюнная вытяжка ролмковыми устройствами. Для ротационной выгяжхн можно использовать универсальные токарные станки. Для этого в шпиндель станка устанавливают оправку, на сулпарте укрепляют роликовое устройство. Деформирование заготовки производится профилированными роликами, расположенными по окружности заготовки в специальной обойме. По сравнению с ротационной вытяжкой на специальном оборудовании повьппается точность размеров детали, качество поверхности, степень деформации, возможность получения более тонкостенных деталей.
Радиальные усилия уравновешиваются внутри устройства и не передаются на элементы станка. Роликовое устройства (рис. 6.32) состоит из корпуса 9, в котором размещены опорные кольца 7, упорные подшипники 2 и 8, ролики 5 с осями 4 в соответствующих пазах опорных колец. Регулировочные винты 3 с пружинами 6, сжатьгми микрометрической гайкой 1, осуществляют осевое перемещение опорных колец.
Посредством мнхрометрической гайхн устанавливается необходимая степень угонения и толщина стенки детали при деформиравании. После вьпяжки вращением мнкрометрической гайки в противоположную сторону под 288 289 7 3 е в а у в 9 Рнс. 6.34. Схема очага лефор- мании ори ротаяионной аы ~лике шариками Рис. 6ЗХ Роликовое устройство длл Рис. 6ЗЗ. Схема ротвлионной вмтлжки хема иирлкового устройства длл ротвиионной вихляли действием пружин увеличивается зазор между опорными кольцами и ролики освобождают заготовку. ...3 Оптимальные значения окружных скоростей опра ки 150... в лах 0 2...2 о ... 50 м/мин.
Величина осевой подачи изменяется в ши о рокнх пределах (, ... мм/об) и зависит от свойств материала заготовки, толщины стенки, числа роликов, степени утонения. С уменьшением осевой подачи уменьшается шероховатость поверхности детали, повышается ее качество. Число роликов, их размеры, размеры опорных колец, технологическяе и силовые режимы деформирования находят по расчетным зависимостям или номограммам, представленным в работах [!2, 26].
Ротационная вытяжка шариковыми устройствами. Шариковые устройства целесообразно применять при изготовлении тонкостенных деталей (0,05...0,1 мм), в том числе из труднодеформируемых сталей и сплавов, а также деталей переменной толщины стенки и с местными утолщениями.
Корпус 5 устройства (рис. 6.33) устанавливают на суппорте токарного станка, оправку 2 помещают в шпиндель / станка. Шарики 4, расположенные в опорных кольцах 3, деформируют заготовку 6. Зазор между кольцами, а следовательно, и толщина полученной стенхи регулируется микрометрической гайкой 7.
Ротационная вьггяжка с использованием шариков приводит х более значительной дополнительной локализации очага пластической деформации, чем при обработке роликами,и соответственно к увеличению допустимых степеней деформации, уменьшению деформирующих усилий. 290 Очаг деформации (рис. б.34) ограничен контактными поверхностями и поверхностями, отделяющими его от улругодеформированньтх зон. Отсутствие свободных от напряжений поверхностей дает возможность за счет увеличения степени локализации очага деформации увеличивать гидростатнческое давление (шаровой тензор сжатия) и тем самым добиваться существенного увеличения допустимых степеней деформации и предельного формоизменения без разрушения.
Граничные условия в этом случае могут быть найдены только из условий рассмотрения совместного деформирования очага деформации и окружающих его упругодеформированных частей заготовки. Использование модели жесткопластического гела оказывается неприемлемым и отыскание граничных условий весьма усложтгяется. Однако могут быть предложены решения, позволяющие аналитически выразить зависимость напряжений в очаге деформации от основных влияющих факторов. Дополнительная локализация очага деформации при ротационной вытяжке шариковыми устройствами в отличие от обычной вытяжки с утонением стенки будет состоять в замене кольцевой матрицы вращатошейся шариковой обоймой. Единый кольцевой очаг пластической деформации заменяется отдельными (по числу шариков) локальными очагами деформации, имеющими осевое смещение из-за осевой подачи корпуса, и тангенциальное (окружное) смещение вследствие вращения оправки.
Поэтому локальные очаги деформации в заготовке перемещаются по винтовой линии, угол подъема которой зависит от соотношения скоростей подачи и вращения. В очаге деформации элементы заготовки испытывают деформацию сжаттия в радиальном направлении (угонение стенки) и растяжения а осевом направлении (удлинение заготовки). Деформациями тангенциальной и скручивания пренебрегаем. Так как очаг деформации окружен упругодеформированными частями заготовки, то осевое удлинение при пластическом деформировании элементов должно вызвать упругие деформации н зонах заготовки (окружающих очаг деформации), обеспечивающие равенство осевых смещений на границе очага деформации.
29! Условие равенства сил: зо ' з~ 1 '" зо1~ пч 2 (6.33) (6.29) 1, = 2Д2 -*3, а,„ = Е ! —— (6.30) (6.34) (6.31) и а =- Е=. 2Е (6.32) 293 292 Приведенное ниже приближенное решение дает возможность получить сравнительно простые зависимости. Примем, что тангенциальная деформация равна нулю и происходит только осевое течение металла. В этом случае из условия постоянства объема осевое смещение на границе очага деформации (У, будет равно где зо и з, — толщина стенки заготовки до и после деформации; 1— осевая подача за один оборот; т — число шарихов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
