Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 3 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(193s) (813578), страница 31
Текст из файла (страница 31)
В нашей стране и аа рубежом шаровые пальцы рулевых тяг легковых автомобилей массой 0,075 кг штампуют с полу- пустотелой головкой. Этот способ штамповки запатеитояан в ряде стран [Пат. 2213819 (Франция), пат. 48— 5427 (Японии), пат. 50 — 3751 (Япония) ). В соответствии с технологическим процессом штамповки пальцев с полу- пустотелой головкой, принятым в отечественной автомобильной промышленности, на первом переходе формируют заготовку в виде стержня с конусом и полусферической головкой на конце.
Заго)овка получается за один ход на первой позиции многопозиционного автомата из исходной заготовки, диаметр которой равен дизметру подголовка. На второй позиции обратным выдавли- ванием получают полость н на третьеи обжимом обраауют полупустогелую головку. За четыре перехода [Пат. 1332237 (Великобритания)) штампуется палец с более глубокой полостью в головке, что дополнительно снижает массу дегани. Однако оба описанных выше метода имеют существенные недостатки, Штамповке, как обычно, подвергается заготовка с диаметром близкиы к диаметру пэдголовка. В головке создаются значительные суммарные деформации, особенно по иаибольпюму диаметру шаровой головки, что может привести к появлению трещин. Высокие давления при обратном вы.)авливаии«, иеблагопрпятиаа кинематика течения металла отрицательно сказываются на стойкости рабочего деформирующего инструмента.
Различные части детали в процессе штамповки по-разному деформируются, что отрицательно сказывается на эксплуатационных свой. ствах деталей. При изготовлении шаровых пальцев расход металла снижается при штамповке пальца с пустотелыми головкой и стержнем (рис.
19). Зтог способ обеспечивает более высоиое иачество благодаря равномерному распределению деформаций по длине детали — не равнопрочности. Операция прямого выдавливания удлиненного конуса заменяется обжимом пустотелой заготовки, что устраняет воздействие значительных распорных сил на матрицу. Полые детали с дном (см.
рис. 7, а — е) получают обычно обратнъпи выдавливанием. Изменение координатной се)ки при обратном выдавливании показано иа рис. 20, а микроструктуры — на рис, 21. ()(аксимальпая Рцс. ! З. Пароходы ори штаыооэкс шароэьш оаэьцсэ с применением цопсречнога эы- даээиээнкш ! — эыдэээкээакс хэостоэккэ; Э вЂ” эыдэ- элкээакс каиусэ; Э вЂ” цоасрсчкас выдав- лцэсккс деформация и минимальная толщина стенки определя)отса технологической деформируемостью заготовки.
Обратное выдавливание характеризуется высокими давлениями и сложными условиями раб(пы пуансона. Выбор формы дна (см. рис. 7, и — е) определяется следующими основными критериямн: требованиями к конструкции детали из условий эксплуатации; кинематикой )ечсния металла; условиями трения; симметрией течения металла, возможностью возникновения поперечных сил. Картины полос муара, показывающие влияние формы рабочей части пуансона (определяющей форму дна детали) на кивечатику течения, при. ведены на рис. 22. Отсутствие муаровых полос на входе и на выходе из очага деформации свидетельствует об отсутс)вни пластической деформации (жесткие зоны).
Границы очага пластической дефорыации определяются крайними полосами муара. При выдавливании заготовки плоскиы пуансоном (266 = 180') (рис. 22, п) очаг деформации делит деформируемое тело на три упругодеформируемые зоны: первая прилегает к торцу коитрпуансона, форма которой может быть принята неизменной иа установившейся стадии выдавливании; вторая зова — между пуансоном и очагом деформапии; третья зона — в виде двух свмметрично расположенных отростиов металла, прошедшего пласти- ШТАМПОВКА НА ПРЕССАХ КОНСТРУИРОВАНИЕ ШТАМПОВАННЫХ ЗАГОТОВОК )ЗУ и я О й х х и '\ я О а а и я О о й и о х О о о и м и з 3 о $ х о о о а з В О о О я О н с о з х о о а с м О е. х и сз О.
чесиую деформацию. К прямым углам диа детали стягиваются изолинии, но Волосы представляют собой не точку, как обычно принимают при теоретическом анализе, а имеют некоторую, практически заметную, протяженность вдоль обеих сторон угла. Окрестность вершин углов характериауется пиковыми величинами градиента деформации.
Вдоль главной оси симметрии градиент деформации неаначителен. При выдавливании заготовки пуансоном с углом 2п = 120' зона, прилегающая к нему, раздела. ется на две симметричные. Гра. диеит деформации в окрествости вершин боковых углов уменьшается и заметно увеличивается вдоль главной оси в окрестности вершины угла. Высота очага деформации уменьшается. При пуансоне, имеющем на торце площадку равную половине ширины его и угол 4' и боковой стенке, очаг деформации формой и размерами незначительно отлнчаетсн от каргин муара прн плоском пуансоне. Однако упругая зона очага деформации у торца пуансона весьма мала.
Близкая картина полос муара имеет место и при сегментном торце пуансона: жесткая зона у торпа контр- пуансона отсутствует, меньший градиент деформации у боковых углов по сравнению с пуансоном о плоским торцом. Наиболее благоприятна, применительно к кинематике течения металла, сферическая форма пуансона (рис. 22, б): наименьшая высота очага деформации, наименьший градиент деформации. Ортогональность линий муара стенке инструмента покааывает минимальное контактное трение. Пуансоны с рабочей частью в виде сферы и конуса при выдавливании с высокимн деформациями (з ~ О,бй) и большой относительной длиной полости (й)Гг ) 0,2) создают условия для н1пенснвного скольжения металла, что приводит к быстрому утопанию промежуточного слоя смазочного материала и нодсмазочного покрытия.
Эти профили '1унствительвы к нестапнонарности процесса, аннзотропии трения и свойств заготовки, создают повышенные давления иа стенки матриц. Рабочая часть пуансона имеет тенденцию Рпс. 99. Йзмепеппе паардппатпой сетзп прп абратпам аыдаплпазппп полостп. Матерпаз — Ад1.
Исзодпый образец диане-1 трам п пмсатой 1зп мм; зад пуансона !5 мм З= 9,69 к радиальному смещению, что повышает поперечные нагрузки на пуансон при выдавливании и растягивающие силы при обратном ходе; увеличи. вается разностенность изделий. Сферические пуансоны следует применять лишь при выдавливании неглубоких полостей заготовок из сплавов с пониженной пластичностью и пониженной адгезией к ннструменту (бронзы). Профнль рабочей части пуансона в виде усеченного конуса с малой коиусностью уступает сферическому по ки.
нематике течения металла, ио в наименьшей степени разрушает слой покрытия и смазочного материала, спо. собствует стациопарности процесса, обеспечивает наименьшую разностгпность детали, технологичен в изго1овлении. Такой профиль рекомендуется для выдавливания заготовох нз стали и других сплавов с высокими пластпч. пастью, сопротивлением деформации и адгезией к инструменту. Гели по условиям эксплуатации дно детали не отвечает оптимальным условиям штамповки, то предварительно осу. щесзвлшот ппампопку в оптимальном режиме (обычно пуансоном с рабочей частью в виде усеченного кчнуса), а затем окончательно фасонируют дно детали 139 вливании д))с а, нане.
картины едствие ис. 21. Иаменеине Микроструктуры при ойратиом выдавливании) Х 800 Материал-сталь О) покойная ваготовна а 28Х22 мм, толщина стенки после «ыдавлнваиия 5 ммс а — наружный слой (иа расстоянии 0,5 мм от нарулной поверхности); б — середина стенки; е — внутренний слой (на расстоянвн 0,5 мм от внутренней поверяностн); г— дно в соне очага деформации (на расстоянии 2 им от торца пуансонах д — дно вие очага деформации; е — неводное состояние конструировании рнтдмповлнитих заготовок ма загоеталпа; (физи.
ометри я еталла, нтакта, ости и ири вы. фактор. среднее ставлено й+ рн. сон ири ется вы- ШТАМПОВКА НА ПРЕССАХ 140 КОНСТРУИРОВАНИЕ Ц!ТАМПОВАННГИХ ЗАГОТОВОК 141 Є— Р г "г А л А г г з) ф а) Рис. 2а. Схемы выдавливания малых Аеталеас Регулированием напряженного состояния металла в очаге деформации: ! — подлижима зулэсон (веркньаи Г матрица; 3 — заготовка; т — неподлиж. ниа пуансон 1эижэнй, коэтреуаисьии 5— прижим; 6 — оправка; и — технологическая сила; и — смлл плгямлении; Р н и активная сила трения; Р— сила прнар а~ива бором режима термической обработки (обеспечивающего необходиму~а структуру), оптимальной деформации, фориы и размеров рабочих частей матрицы и пуансона, снижением потерь на трение. Оптимальная область деформаций з нри выдавливании полости 0,36— 0,5!. При дальнейшем повышении а, особенно свыше 0,69, интенсивность увеличения сопротивления деформированию возрастает. Выбор геометри.
лыских параметров инструмента апре. делается возможно бблывим сииже~лием Рз пРи Устойчивом снижении Р„. Большое внимание уделяется снижению ри, которое достигается сокраще. нием поверхностз трения, разделением поверхностей металла и инструмента промежуточным слоем, снижением ре. активной составляющей от сил трения. Последнее достигается свободным перемещением матрицы относительно ваго. танки и пуансона или, как показано нз рис. 23, а, прииудилгльныи перемеацением матрацы в направлении т-чения металла со скоростью, превышающей скорость истечения. Превышение скорости перемещения матрицы относительно металла не более 23 — 30 чл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
