Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 3 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(193s) (813578), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что при уменьшении размера посадочной части В до (1,01ив!,ОВ) Ь можно создать в пуансоне более равномерное распре. деление напряжений, Одним из важных конструктивных факторов, определяющих стойкость пу. внсонов, является радиус перехода )чг от посадочной части к рабочей. При сжатии, а также при сжатии с изгибом уменьшение Й приводит к резкому повышению коэффициента концентрации напряжений. Оптимальным еле. дуст считать !(г = (О,З вЂ”;0,4) Ь при В1ь= (,о( и(,ов. Вторая зона высокой концентрации напряжений — нигкняя рабочая часть пуансона, в которой распределение напряжений довольно сложное и зави.
сит от вида выполняемой технологической операции. Общее требование к конструкции рабочей части пуансонов с позиции уменьшения концентра. ции напряжений — обеспечение плавности переходов от одного диаметра к другому, отсутствие подрезав, рисок и царапиа; поэтому рабочую часть пуансона полируют. На рис.
36 показаны типовые конструкции пуансонов (см, также рис. 34). Пуансоны 1 для предварительной калибровки заготовок имеют конфигура. цию горновой поверхности соотвег ствующую требуемой форме торца заготовок. При калибровке заготовок с плоским торцом стойкость пуансона невысокая. Замена плоского торца конусной поверхностью с углом а = = 1-; 20' увеличивает стойкость в не. сколько раз.
Выступы на торцовой поверхности пуансона нужны чаще асегп для образования углублений на заготовке, служащих для центрования пуансонов последующих переходов. Стойкость пуансонов для калибровки во многом зависит от схемы ШТАМПОВКА НА ПРЕССАХ ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ЭГССПЛУАТАЦИЯ ИНСТРУМЕНТА 167 Рве.
36. Типовые «оиетрукцив пуансонов калибровки, жесткости пресса, качества и '>очности объема заготовок, отношения длины откалиброзанной часги к Алине заготонки после калиб!юозк, Пуансоны для прямого ныданлинания можно подразделить на пуансоны 2 без опранок и пуансоны 3 с оправками для получения сплошных и полых деталей соогзетстзенно.
У пупнсопоп без оправки для увеличения стойкости рекомендуется рабочий торец выполнять со скосом пад углом 1 — 2', что улучшает схему деформиранання, Размер с( принимается по размеру контейнера матрицы так, чтобы обеспечивался зазор между ними равный 0,2 — 0,5 мм для компенсации упругих деформаций сжатия у пуансона. Остальные размеры рекомен.
дуется принимать из следующих соотношений: (7 = (1,1 —:1,5) с(, )7 = 0,1>Г, Д = 5лг15 мм, ! = (1,5-э 2,5) >(, 2пс = 60'. Оправки применяют для ограниче. ния радиального течения металла и получения полости заданных попереч. ных размеров (рис. 33, 6). Применять сплошные пуансоны с оправкой нецелесообразно, так как зо нремя ныдазлинания оправка под действием изгибающих и растягинающих напряжений отрынзется. Оптимальной конструкцией язлнется составной пуансон 3 с подвижной оправкой. Торцы пуансона и поверхность оправ.
ки шлифуют и полиру>от. Для облег. чения извлечения оправки из поковки ее рабочуго часть, если это допускается конструкцией поковки, нужно делать конической с углом 30'. Для получения полых деталей с минимальной разностснностью оправку 7 мо>кно цен. триронать и нижней час>и инстру. мента (рис.
37). Пуансоны для формообразования полос>и, н частности для обратного выдавливания, несут нагрузку на 20 ейо большую, чем при других схемах штамповки с одинаковой относительной деформацией, Напряженное состояние рабочей части пуансонов зависит ат конструктивного оформления головки пуансона: радиусов переходов, угла конусностп торца, наличия и относительного диаметра площадки н центре торца головки и др, Оптимальный профиль торпа го. ловки пуансона (см.
рнс. 35, 36) должен обеспечить сохранение промежуточного слоя (носителя сыазочного материала) на всем пути зыданлина. ния полости. В наибольшей степени этому условию удонлетзоряют пуансоны с конусностью торца с углом при вершине 2я =- 160 —;175'. При необходимости получения плоского дна детали используются пуансоны с плоским торном и закругленными кромками. Пуансоны с малой конусностью и с плоским торном не нарушают фосфатное покрытие, сохраняют смазочный слой на заготовке, и поэтому усилие возрастает плавно.
Пуансоны с шаронидным концом или с конусной поверхностью с углом прн зершине менее 150' при малых деформациях обеспечивают низкие данления; при относительной деформации более Рие. зт, схем» наладки инструмента для првмого выдавливание полой ввготовкн е вимвим центрированием оправки 60 е>о онп разрушают смазочный слой. соадают условия для интенсизиого скольжеяия смазочного материалэ вверх по сторонам, что приводит не только к резкому увеличению данления, но и к нарушению устойчиносги технологического процесса н целом.
Наиболес широко применяются пуансоны с конусной поверхностью торца и плоской площадкой н средней части. Размеры пло>цадки зависят от диаметра рабочей части пуансона. Угол при вершине конической части при. цимают 160 — 175 *С. Для снижения сял трения по цилиндрическому участку рабочей части пуансона высоту участка ограничизают образованием рабочего пояска. Уменьшение высоты пояска до !в 3 мм снижает давление и не ускоряет износ пуансона. В типовой конструкции пуансона 4 для обратного ныдазлинанпя (см. рпс. 36) размер пояска Ы назначают по максимальна и минимально допустимому размеру полости; остальные размеРы: 2сс ( 150'1 >(г = (0,2 †; 0,5) >(; )7> = 1,5>(; О м 2>(; 1а = — (2 —:3) мм; )7 = 0,2с(; г, =- 0,13! Д =- 5 —:15 мм; 1= (1,5 —:2.5) г(; г =- 0,05 —:0,15 мм; 2аг = 40 —:60'.
Конфнгура>гпя пуансона 5 (см. рис. 36) также обеспечивает его высокую стойкость. Оснонные (>замеры пуансона г(г =- >( — (277 -г (0,2 —: 0 3) г()> г>е = >( (0,1: 0,2) мм; НА ПРЕССАХ ШТАМПОЕКА ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ИНСТРУМЕНТА 169 168 е'вв' етк Н ве Аа в кв . в,в Ю ев кс.
ЗЭ. Комструкцкц матриц Алк холакмой обьемной цетамооккце — Алк «ллнброкка; б — Алл прямого выдавливания; г — длк редуцнроэккия; г — в к обратного эыдлэлнквиек Рцс, За. Схеме аклкккц инструмента Алк обратного кыккклкклккя полости с ккоркл- лкюжей лтулкай Алк цукцсац» !к — — (О,ЗУ' с( —: 0,7)е"е()1 й, < 2,5рй( 2и = 160 —:170', () = 4 —:5', 7 = 1,5 —: 30'1 )(е = (0,05 —:0,1) е(. Для обеспечения продольной устой.
чивости высота рабочей части пуансона Ае при ппамповке низкоуглеродистых сталей не должна превышать (2 —:2,5) с(. Чтобы предотвратить продольный изгиб пуансонов 2 с отноше. пнем высоты рабочей части й, к диаметру е( равным 5:! и большим, используют направляющие втулки ! (рис. 38). Для повышения стойкости против износа могут быть применены сборные конструкции пуансонов.
Головку пуан. сана изготовляют из твердого сплава типа ВК20-КС и соединяют с остальной рабочей частью диффузионной сваркой. Распространенным видом разрушения пуансонов для обратного выдав. ливания является появление трещин на поверхности пуансона. Анализ по. верхности излома, проведенный Г. И, Афанасьевым и В. А. Бвстрато. вым, свидетельствует об усталостном характере разрушения. Разрушение пуансонов происходит преимущественно при обратном ходе ползуна.
Сопоставление этого факта с результатами мнкроанализа мест излома по. зволяет утверждать, что на пуансон действуют растягнвающие и нагибаю. щие силы, вызывающие его поломну. В начале обратного хода пуансон остается в изогнутом состоянии, и в сечении пуансона будут действовать суммарные напряженна оо от растяже.
ння и изгиба. Так кан пуансон работает в условиях циклического цагружения, то условие его прочности в пер. вом приближении можно выразить таК: СС Ор~(О 1 Цэ я О (О ыи где ор — напряжения сжатия от технологической силы; о а — предел выносливости для пульсирующего цикла сжатия; о,я — предел выносливости при изгибе йрн сиыметрн еном цннле; ца, о " "е. и — эФФективные коэффи. циенты концентрации напряжений при сжатии с изгибом и изгибе с растяжением. Для сталей ледебуритной группы мартенситного нласса, наиболее широко применяемых при изготовлении пуансонов, вследствие карбидной неоднородности предел выносливости при изгибе о ш составляет 0,1 — 0,3 предела выносливости при пульсирующем цикле сжатия о„о.
Это и делает более вероятным разрушение пуансона при обратном ходе ползуна. Основные Факторы, вызывающие эксцентрическую нагрузку н боковой увод пуансона: неточность 'ри изготовлении деталей штампов (отклонение от плоскостности и параллельности опорных поверхностей плит и опор должно быть 0,0! мм на 100 мм длины, от перпендикулярности оси пуансона к опорным торцам в пределах 0,О!в 0,02 мм на всей длине); увеличение отклонений от соосности пуансона и матрицы под нагрузкой нз-за недостаточной поперечной жесткости пресса и штампа; неточное фиксярованне первоначального положеная пуансона; неточное центрирование эаготовни в матрице; отклонение от параллельности торцов заготовки; отклонение формы заготовки от осей симметрии. Отклонение нагрузки от симметричности может быть значительно снижена путем оптимизации профиля торца пуансона (наличие площадки, ма.
лый угол конуса), дробления процесса выдавливания полости на несколько переходов. Матрицы. Конструнция матрицы, еометрия ее формообразуеощих чатей зависят от нила технологической еерэции, сил, возникающих при тамповке, формы и размеров штамуемой детали. Матрица для калибовки обычно имеет две полости: ерхнюю рабочую, размеры которой пределяются требуемыми размеами заготовки, и ш<жнюю, в котоой устанавливается выталкиватель рис. 39, а).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
