Учебник - Технология и автоматизация листовой штамповки (1246233), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Показателем штампуемостн при испытании по Эриксену является глубина лунки до появления трещины. Это достаточно простое испытание весьма приближенно оценивает штампуемость и, в частности, способность к вытяжке. Объясняется это, во-первых, тем, что формовка лунки по Эриксену происходит при схеме напряженного состояния, близкого к двухосному растяжению, т.е. отличной от схемы напряженного Рис. 1.5. Схема испытаииа пс Эрихсеиг состояния во фланце при вытяжке, во-вторых, тем, что на глубину лунки, кроме сволота металла, оказывают влияние относительная толлинга заготовки и условия трения.
С увеличением толщины заготовки глубина лунки до разрушений увеличивается, вследствие чего в ГОСТах указываются допустимые значения глубины лунки для данного металла в зависимости от толщины. Влияние сил трения на глубину лунки можно исключить, заменив действие металлического пуансона давлевием жидкости. Приборы для испытания металла гилростатическим выпучиванием (модернизированный прибор Эриксена, прибор Ольсена и др.) позволяют не только исключить влияние снл трения, но также определить интенсивность напряжений (напряжение текучести) при двухосном растяжении по значениям давления и деформаций на полюсе лолучаемой лунки. Испытание на гндростатнческое выпучивание или на вьщавливание по Эрихсену может дать полезную информацию о возможном поведении металла при глубокой вытяжке сферических деталей или пространственных деталей, при штамповке которых разрушение может происходить на участках, деформирующихся по схеме двухосного растяжения.
С целью получения более достоверных данных по способности металла к вытяжке было разработано несколько вариантов технологических проб, в которых испытуемая заготовка подвергается вытяжке без утонения стенки цилиндрического колпачка. Первоначально методика этого испытания была предложена Г. Свнфгом и получила дальнейшее развитие в трудах Л.А. Шофмана, А.В. Алтыкиса и др.
При испытании на вытяжку круглая заготовка металлическим цилиндрическим пуансоном протягивается через кольцевую матрицу. Показателем способности к вытяжке является предельный коэффициент вьгтяжхн, определяемый как отношение диаметра заготовки к диаметру вытягиваемого стакана, при котором разрушение заготовки еще не происходит. Отметим некоторые варианты совершенствования этой технологической пробы.
С целью учета влияния неравномерности растягнвающих напряжений на входе в отверстие матриць1 при вытяжке неосесимметричных изделий А.В, Алтыкнс предложил осуществлять вытяжку цилиндрических стаканов нз квадратнон заготовки. В этом случае допустимое формоизменение оценивается отношением длины стороны квадрата к диаметру вытягиваемого стакана. Весьма интересное совершенствование испытания на вытяжку было предложено В. Энгельгардтом. 31 Глиизу г РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ Рнс. Ъб. Схеме нспмтвшш по Энгель- гврдту эдддния для сдмоконтроля 33 32 По методу Энгельгардта осуществляется вьпяэхка цилиндрического стакана из круглой заготовки с записью диаграммы Ус изменения усилия на пути пуансона (рис.
1.6). После достижения максимального значения усилия вытяжки Р резко увеличивается усилие прижима до значений, при которых прекращается деформирование фланца. Продолжающееся перемещение пуансона относительно матрицы приводит к увеличению усилия деформирования до значения Р, при котором происходит отрыв дна вытягиваемого стакана. Отношение Р ~Р характеризует способность к вытяжке (по существу, это коэффициент запаса прочности заготовки при данном коэффициенте вытяжки). Были предложены другие технологические пробы: для испытания на отбортовку, на раздачу и т.п.
Поиск новых технологических проб и единых критериев оценки штампуемости продолжается и в настоящее время. ! СФоРмулиРуйте прнзнекн хлвсснфнкецнн опервцнй плотовой штемповкл. Х Прнведнте урввнення пластичности, используемые прн внвлнэе оПераций лнстован штвмэшвкн. 3. Дайте абьяснсння. каким обрезом прн внвпме операций плотовой штемповхл можно учесть влияние трения, упрочнення, резхого нэмсненвя хрнэмзны средннной павсркностн, нзмененнв толщнны звготавкн 4. Незавнте методы оценхн штемпуемостн потепле н Фвхгары, влш~ощне нв нее. й Обьясннте появление линий течсння, вознлкновснне сезонного рвстрескнввнля н стврезня 2.1. Механизм деформироваиии в разделитедъиых операциях Разделительные операции обычно осуществлеот воздействием двух режущих хромок на противопололсные поверхности заготовки (рис.
2.1). Благодаря наличию зазора к между режущими кромками силы Р, приложенные к противоположным поверхностям заготовки образуют момент, стремюцийся повернуть заготовку. Поворот заготовки приводит х тому, что контактнью напряжения о, имеют максимальную величину у режущих хромок и резко уменьшаются до нуля на границе контактного участка. Концентрация напряжений у режущих кромок приводит х тому, что очаг пластических деформаций возникает у режущих крамол. причем размеры очага деформации увеличиваются по мере роста деформирующего усилия.
В определенный момент деформирования очаги деформации, распространяющиеся от режущих кромах, сливаются, образуя единый очаг пластических деформаций. Дальнейшее сближение режущих хромок приводит к тому, что начинается смещение (сдвнг) одной части заготовки относительно другой в направлении относительного движения режущих кромок. На стадии сдвига слои металла, параллелъные плосхостям заготовки, изгибаются и удлиняются.
На ранней стадии сдвига режущие кромки внедряются в заготовку и образуются участки контакта заготовки с боковыми поверхностями режущего инструмента. Упор заготовки в боковые поверхности инструмента приводит к тому, чго возникают горизонтальные силы Т (см. Рис. 2.1), которые вызывают сжимающие контактные напряжения, сглаживающие поверхность при перемещении режущего инструмента относительно заготовки.
Те же силы Т увеличивают зазор между режущими кромками. Используя метод характеристик иа стадии внедрения режущих кромок в заготовку, моукно показать, что максимальное значение а„ на торце инструмента вблизи режущей кромки приближенно равно Рис. 2.2. зарождение трещин с образова- нием торцового зарсмща Рис. 2.4. Форма очага деФорммпщ (2.1) Рис. 2.2. Изгиб слоев з начале деФормирозаниз Схемы образованна н Разви- тие трмцинт а - при нормальном зазоре; б — прн излом зазоре 34 35 Рис. 2 к схема деФормирозапиз при Рззделитель- ньтх операциах а = 4а, (учетверенному значению напряженна текучести материала заготовки). Осевое напряжение а от максимального на контакте убывает до нуля на противоположной, свободной от внешних сил поверхности заготовки. Исходя из условия пластичности (а„- а, = а,) можно полагать, что горизойтальное напряжение а, вблизи плоскости контатста заготовки с торцем инструмента будет отрицательным (сжимающнм), а вблизи свободных поверхностей станет положительным (растягивающим).
Тах как очаг деформации зарождается у режущих кромок, то и накопленная в процессе сдвига интенсивность деформаций будет максимальной вблизи режущих кромок. Для каждого металла и данной схемы напряженного состояния существует предельное значение интенсивности деформаций, которую может выдержать металл без разрушения. Отсюда следует, что по мере сближения режущих кромок наступает момент, когда пластичность металла будет исчерпана и начнется разрушение заготовки. Зарождение трещины происходит у режущей хромки (рис.
2.2). Благодаря концентрации напряжений в устье трещины, последняя быстро развивается в толщину заготовки и при встрече трещин, идущих от режущих хромок навстречу друг другу, процесс разделения заготовки заканчивается. Таким образом, разделение заготовки на части может завершаться при внедрении реясущих кромок на определенную долю толщины. В этом случае поверхность среза будет иметь два существенно отличающихся по гладкости участка: блестящий поясок и шероховатый участок. Высота блествщего пояска л возрастает с увеличением пластических свойств металла заготовки и для обычно штампуемых металлов колеблется от 0,1 з (углеродистая инструментальная сталь, содержащая более 0,6 % С) до 0,3 з (медь, алюминий, низкоуглеродиствя сталь).
Трещины, образующиеся от режущих кромотс обычно слегка повернуты от вертихали к свободным поверхностям заготовки под углом [3 = 4...6' [20], причем этот угол увеличивается с увеличением пластичности металла. Образованию трещин и отхлоненюо их от вертикали к свободной поверхности способствует расклиннвающее действие сил Р и Т. Заметим, что сила Т = (0,1...0,3) Р и уменьшается она с уменьшением зазора э и увеличением сопротивления повороту заготовки путем дополнительного прижатня заготовки к торцу режущего инструмента илн же за счет сопротивления заготовки изгибу при резании не по прямой лннии. Образование единой поверхности раздела является результатом слияния трещин, берущих начало от острых кромах обоих режутцих инструментов. условие совпадения трещин определяется нз геометрических соображений (рис.
2.2, а) иэ соотношения [20) = (з — тт)тки. Отсюда следует, что совпадение трещин обеспечивается определенным зазором, зависящим от свойств металла, и татс ках высота блестящего пояска с изменением пластичности металла меняется в большем диапазоне, чем угол [), то зазор должен уменьшаться с увеличением пластичности металла. Если значение зазора меэсду режущими кромками меньше значения, определяемого по формуле (2.1), то трещины параллельны (см. рис. 2.3, б). При послетцтющем ходе перемычха между трещинами срезается и образуется поясок вторичного среза, который не толысо ухудшает качество поверхности раздела, но и является концентратором напряжений.
Заметим, что увеличение зазора относительно значения, определяемого соотношением (2.1), не приводит х появлению поясков вторнч- ного среза, так как при этом за счет увеличения поворота заготовки или ее прогиба угол, под которым идут образующиеся трещины, также увеличивается. Расклинивающее действие сил Р и Т, особенно при наличии притупления режущих кроме~ может приводить к тому, что зарождение трещин происходит несколько выше торца режущего инструмента (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
