Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 3 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(193s) (813578), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Если деталь имеет относительно простую геометрическую форму, и соотношение ее размеров соответстнует требованиям технологической деформируемости исходной заготовки (по средней и накопленной локальвой деформации, глубине полости, толщине стенки, нагрузке иа инструмент, допустимому графику нзгруэки оборудования), то онв может быть изготовлена за один переход. Однако в некоторых случаях может оказаться более выгодным заменить один переход двумя или несколькими переходами. К числу наиболее распространенных критериев оценки и сравнения технико-экономичесиой эффективности одно.
и многопереходиого про. цессз относятся: объем производства и стоимость оснастки на единипу изделия при использовавии однопозяционпого и многопозициопвого штампа; качество получаемых штампованных заготовок и деталей; условия работы н стойкость рабочих деталей инстру. мента; параметры необходимого оборудования и условия автоматизации процесса. Например, получение ступенчатой сплошной детали высадкой приводит к различной деформации частей детали по длине, а соответственно по механическим свойствам и структуре, которые, как правило, ие устрзияютсн последующей термической обработкой.
Механические свойства деталей в этом случае по сравнению с механичесхями свойствами деталей, полученных высадкой и выдавливанием, обеспечивающими выравнивание деформапин, заметно снижаются. В частности, прочность крепежных деталей уменьшается не менее чем на 16 — 20%. Последовательное выдавливание глубокой полости сначала яоротким, а за- КОНСТРУНРОВАНИЕ ШТАМПОВАННЫХ ЗАГОТОВОК НА ПРЕССАХ ШТАМПОВКА 128 к 5,' й) делаются нз конечной формы в обратном порядке по сравнению с процес. сом изготовления. На рис. 11 приведена схема определения зазоров между инструментом и заготовкой при выдавливании сплошного и полого стержня.
Зазор между матрицей и заготовной при калибровке (рис. 11, а) от геометрической формы заготовки и физи !еской природы материала, деформации и интенсивности упрочнения, величины износа инструмента, упругих деформаций (зружинения) заготовки и инструмента. При определенни размеров исходной заготовки, поковок по переходам н рабочих частей инструмента в основном исходят из формы и размеров готовой поковки.
Размеры промежуточных и исходных форм заготовки и инструмента опре- 5 П,'р Г. Д. Наяраакага з !10 г(о' ! 1 тем длинным пуансоном снижает от. клонерве от симметричности относительно главной оси заготовки и улучшает качество поверхности полости, но создает переход (ступеньку) на наружной и внутренней поверхностях. Последнее явление значительно менее выражено при штамповке двумя пуансонами в одной матрице.
Прн выдавливании глубокой полости, особенно в стальных заготовках, соответствия относительной деформации технологической деформнруемосги по силе недостаточно. Если глубина превышает ня 0,8 — 1,1 диаметр полости, то стойкость стальных пуансонов, не армированных твердым сплавом, резко снижается иод действием трения и тепловых нагрузок. Необходимо разделить процесс на два перехода, что позволит возобновить слой смазочного материала на заготовке и стабилизировать температуру рабочей части пуансона. Штамповка за один переход с боль. шим рабочим ходоы, особенно выдавливание глубокой полости, резко ужесточает требования к технологическим параметрам оборудования, особенно к кривошипным прессам — зависимости допустимой силы от рабочего кода пуансона (ползуна), рабочему коду, длине пути, силе выталкииавня и др.
Однако, как правило, переход от одиопереходного к многопереходному процессу повышает номинальное усилие пресса, увеличивает потери энергии на упругую деформацию си. стемы заготовка — пресс. Производство заготовок сложной формы, особенно из материалов с пониженная пластичностью, как правило, базируется на двух- и много- переходных процессах. При проектировании переходов обычно применяют два -способа расчленения процесса. Первый способ — дробление суммарной деформации по сечению заготовки на несколько единичных, второй — по. следовательное получение различных частей заготовки.
Способы расчленения процесса могут совмещаться и от перехода к переходу изменяться. При дроблении суммарной деформации по сечена!о заготовки деформация от отжига до отжига е = в + е + + зл+, где в„— деформация по переходам, и — число переходов. Сум. мирование относительных деформаций илн определение суммарной деформации по исходным и конечным размерам заготовки без учета изменения ее формы и размеров за каждый переход могут привести к значительной по. грешностн. При проектировании новых многопереходвых процессов производства деталей сложной формы, а также деталей из заготовок с пониженной деформируемостыо необходимо вынв. лять наиболее опасные с позиций разрушения области (см.
гл. 1, рис. 8), определягь накопленную деформацию в! и делать полный айализ с привлечением диаграмм пластичности ер = = ер (П) и кривых упрочнения о, = = о, (е) при холодной деформации и диаграмм пластичности вр = ер (П, в, Т) и кривых упрочнейия о, = = о,(е, в, Т) при теплой и полугорячей обработке (см.
и. 5). В каждом переходе определя1от: а) единичную деформацию (в данном переходе) вя и суммарную (с начала формонзменения) деформацию б) форму, размеры и их допуски; в) давления и полные силы; г) рабочий (силовой) ход деформируюп1его инструмента н выталкивателя. Особое внимание обращают на соответствие принятых деформаций деформируемости заготовки, равномерность деформации в различных элементах заготовки, возможности концентрации напряжений и появления растягивающих напряжений, предупреждение неустой. чнвостн пластического течения. Невыполнение этих условии приводит к снижению качества продукпии (ко.
роблению, снижени!о прочности, появ. лени!о микро-и макротрещин и т. д,) и повышению нагрузок ва инструмент и нарушению процесса производства в целом. Устойчивость технологического процесса, стойкость инструмента, надежность работы средств механизации н автоматизапии зависят от правильного сочетания размеров исходных заготовок, промежуточных (по переходам) н окончательных (готовых) заготовок.
Размеры исходной заготовки и заготовок по переходам, готовой заготовки и допуски на размеры зависят Ряс. 1!. Схемы определения зазоров между яягатаякай и инструментом ярк прямом я абрятмам яыдяяляяякяя: а — «алкбраякя яягатаяки с абряяаяяккем феска: б — прямое яыдаяляяаияе; а — абрятяаа яыдяяляяяяка ярамежутачиай яягатаякя; г — ярямае яыдаялияяяке штлмяаяяяяай ялгатаякк кя промежуточной яягатаккк, яалучеакай абрятяым яыдвялкяяииам КОНСТРУИРОВАНИЕ ШТАМПОВАННЫХ ЗАГОТОВОК 131 НА ПРЕССАХ ШТАМПОВКА 130 ф Зазор между матрицей для выдав- ливания и калиброванной заготовкой (рис. !1, б и а) Л "о =' "а "о ° »Н П! П Зазор между матрпцей для выдав- ливания и выдавленной промежуточной заготовкой (рис. 11, г) Ч »Ч Л"о = "о "о Зазор между отверстием выдавлен- ной полой заготовки и оправкой Л»(' = »(! = »(П.
С учетом возможной разпостеиности ЛЗ, заготовки, полученвой обратным вмдавливанием, Ля! !! ( !П ЛЗ') й(аксимальный зазор между заго- товкой и инструментом зшя„= эшш + т, + т»ь», где зшш — минимальный зазор; һ— допуск иа изготовление заготовки в предыдущем переходе; Т», — до- пуск на изготовление эаготовни в по- следую»цеч переходе. Допуск на соответствующей размер заготовки, штампуемои в данном пе- реходе, " т=- т„„+ т„, где Т„ш — допуск на соответствующий размер пуансона или матрицы; Тк — допуск на износ пуансона или матрицы.
Для того чтобы установить номинальные размеры заготовок и инструмента, обеспечивающие получение заданных размеров штампованной заготовки и зазоров между заготовкой и инструментом по переходам, необходимо определить изменения размеров инструмента н заготовон во время деформации и при прекращении ее, т. е. после выталкивания заготовки из матрицы и снятия заготовки с оправки. Номинальный размер инструмента Ля=ля — (Ли.+ Лз.)+ + (Ли» вЂ” ЛЗ»), где Жз — номинальный размер заготовки; Л(»я — изменение размеров ин- струмсвта вследствие упругой деформации; ЛЗ» — изменение размеров заготовки вследствие упругой деформацли; Л(»» — изменение (увеличение) размеров инструмента вследствие на.
греза; ЛЗ» — изменение (уменьшение) размеров заготовки вследствие охлаждения, При определении суммарного изменения размеров учитывается непрерывность процесса (мпогопозиционная или однопозиционная штамповка), скорость деформнроваиия (температурный эффект), конструкции инструмента (цельный, составной, бвндажировавный) и условия его охлаждения или стабилиаации температуры. Сплошные ступенчатые детали круглого и сложного сечения получают прямым иыдавливанием (см. гл. 1, табл. 1). Штамповка ведется последовательно по объемам, и на образование каждой новой ступени требуется дополнительно одни перекод. Первой выдавливается часть детали (зато. тонки) с наименьшими размерами сече.
ния, а затем последу»ощие в порядке нзрастания (рис. 12, а). Наибольшее допустимое отношение площадей максимального и минимального сечений определяется технологической дефор. ми уемостью (см. табл. 2). 'С .тупеичатые сплошные де.галк можно получать редуцированием (см. гл. 1, табл. 1) При редуцирсвании удельная и полная силы значительно меньше, чеч при выдавливавии, выше точность размеров по сечению и лучше качество поверхности. Образование ступени редуцировавием может осу:цес»вляться последовательно или совместно с обоих концов штампованной заготовки с одинаковой и различной деформжцией (рис. !2, б). Прв больших деформациях осуществимо только выдавливанием.
При получении ступенчатых деталей выдавливанием и редуцирова. нием деформация по длине штампованной заготовки изменяется ступенчато. Выравнивание деформации по длине, сокращение числа операций, дополнительное увеличение отношения макси. мального и минимального сечемия достигается совмещением выдавливания и редуцирования с высадкой (рис. 12, в).
Рис, »З. Переходы оря штамоояко саяош мык стуосячктых до»аяей» а — яерямй а я»арой — орямоя вмдяяяявякэо; б — первый я отарой — дяусторояяое родудярояаяяо; а — оерямй — дяу* оторояяае родукярояяяяе + высадка; У, !'„ — объемы частей эягатаькк; В, П В, — Р, — дяямотрм аята»авек яо вороха. дям; Е, Е , Š— Š— площади сечояяя яяя' ! я готояок оа ягрехадям; 5 — размер шостмгркяяякя под ключ Процессы прямого выдавливания и особенно редуцирования сплошного стержня харайтеризуются значительной неравномерностью деформации по сечению.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
