Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 4 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(273s) (813579), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Часть поверхности с образующей Ц (<) О (<) плоская. Здесь толщина стенки остается постоянной вдоль Ц (<) 0 (!) и сокращается по времени примерно до тех пор, пока центры кругов радиуса г„н гм не окажутся иа одном уровне (положение пуансона < = 2).
При сокращении толщины з металл вытекает через граничную нормальную поверхность, проходящую через точку 0(<) Часть с образующей 0 (<) П (<) — торондная, здесь оболочка контактирует с пуансоном. Точка л (<) лежит нз границе поверхности кортакта; на срединной поверхности этой точке соответствует точка П (О В процессе формонзменения геометрическая нормальная граничная поверхность движется вместе с точкой л (<). Мгновенные материальные точки, оказавшиеся на этой граничной поверхности, движутся в том же на- Д п велении, но с большей скоростью.
лина образующей увеличивается от пуля (< = О) до значения, близкого к п)7п12 (1= 3). Стенка имеет переменную по 0 (<) П (<) толщину и утоияется по времени. Точка 3„,(О, в которой толщина а имеет минимальное значение, мениет свое положение во времени. Ее положение относительно точек 0 (<) и П (<) зависит от силы трения, возникающей при скольжении поверхности оболочки относительно поверхности пуансона.
Чем больше коэффициент трения, тем ближе точка 5ю (<) н точке П (<). Если сила трения так велика, что скольжение невозможно, то точка 5<ю (1) совпадает с точкой П (<). Часть оболочки с образующей П (<) М (<) нс контактирует с инструментом (точка гл (<) лежит на границе поверхности контакта оболочки с матрицей).
На рис ! она изображена прямой, ио в действительности образующая искривлена, ее кривизна непостоянна как по П (<) М (<), так и по времени. Длина П (1) М (<) сокращается по времени от П (О) М (О) =- го + гм+ а до минимальной, равной П (2) М (2) в положении 1= 2 пуансона, Затем она увелнчиваетсн, н в конце формоиз. менения (положенне 1 = 3), когда точ. ка К (3) окажется на липни ОюОм (точка Ою симметрична точке Ом), ее длина равна П (3) К (3). Когда длина П (<) М (<) сокращается. гео.
метрическая граничная поверхность вместе с точкой М (<) движется к оси симметрии заготовки с большей скоростью, чем скорость мгновенных материальных точек, оказавшихся иа граничной поверхности. Через эту поверхность металл вытекает. Через движущуюся граничную поверхность с точкой П (<) металл втекает. После положения пуансона < — 2 длина образующей П (1) М (<) увеличивается, скорость материальных точек становится больше, чем скорость геометрической границы, через которую металл вытекает. Часть оболочки на отрезке М (<) 0' торондальнаи; здесь оболочка контактирует с поверхностью матрицы, Радиус кривизны этой поверхности )2м = гп + з)2 непостоянен, так как толщина оболочки з непостоянна вдоль М (О 0'.
В процессе формоиамеиення длина М (1) 0 увеличивается от нуля до значения, близкого к п)2м12, когда ил<кипеть центров 0 (1) радиусов анс. <. Кинематика фюрмююзмеююююю заго- товки юрн юытюмкю кривизны тороидальной поверхности пуансона опускается ниже плоскости центров Ом. Но после мгновения, когда точка К (<) совпадает с точкой 0', граничная поверхность, проходящая через точку 0', заменяется поверхностью, проходящей че)<ез точку К (1). Образующая М (1) 0 превращается в образующу<о М (1) К (1), длина которой к концу формоизменения уменьшается до нуля.
Часть поверхности с образующей 0'К (<) плоская. При формоизмеиении длина образующей уменьшается от значения, равного примерно )7 (О)- — г — )2м, до пуля, Толщина з здесь непостояйна по 0'К (<3 н по времени. В обычных услориях вытяжки, когда прижимное устройство 3 служит только для предотвращения выпучиваиия этой части оболочки, а отношение )2 (0)1г достаточно велико (близко к предельному), в зоне у границы в точке 0' з( з(0), а в другой зоне — у внешней границы в точке К (1) з) з (О).
Зона, где з ( з (О), н сечение, где з - з (О), имеют место здесь только в начальный период формонэмеиения. Позднее оии переходят в часть оболочки с образующей М (<) 0 . 2. СКОРОСТИ ДЕфорййАИИВ И НАПРЯЖЕНИЯ Из материальной точки А (рнс. 2), находящейся иа срединной поверхности какой-либо части оболочки, про- ведены малые ортогоиальные волокна Лр илн Л1„в направлении образую. щеи: Л(а — в окружном направлении и Л(ю — в направлении нормали. Для точки А на образующей Ц (О 0 00 (рнс. 2, о) волокна Лр н Л(в удлиняются со скоростями де. формации вр и еэ (г„= еа).
Волокно Л(ю укорачйвается со скор<ктью деформации ею- — — 2ео — - — 2еэ. Для точКи А на образующей О (О П (О (рнс 2, 6) волокна Л(» и Л1а удлиняются Скорости их деформнцнн й„и вэ положительные. Волокно Л1ю укорачивается (вю ( О). Под действием силы трения прн скольжении оболочки по пуансону нормаль. нос волокно несколько поворачивается от геометрической нормали, возникает угловая скорость деформации е»я. Но, как правило, е»ю относительно мала, и ею пренебрегают. Для точки А на образующей П (О М (<) (рис.
2, в) волонио Л!а удлиняется (еа ) О); волокно Л(ю укорачивае<гся (ею (О). В зависимости от того, где взята точка, волокно Л!й может либо укорачиваться, либо удлиняться. В зоне у точки М (<) оно уко. рачнвается (еа ( О), как поназаио на рнс. 2, л, а в зоне у точки П (<) .— удлиняется (еа ) О) Граница между зонами, на которой еа = О, меняет свое положение по Времени относи.
тельно точек П (<) н М (О Для точни А нз образующей М (<) 0' (рис. 2, г) волокно Л1» удлиняется (еа ) О), волокно Л(а унорачивается (еа ( О). Волокно Л(ю в начальный период формонзменення укорачивается (яю ( О), если отношение )7 (01г до. статочио велико В процессе вытяжки это отношение убывает, и когда оно станет меньше определенного значения, на всей образующей П<М (1) значение в„становится положительным. Для точки А (рис. 2, д) на образующей 0'К (О (см. рнс.
!) волокно Лр удлиняется (во ) О), а волокно Л!а укорачивается. Волокно Л1„в зоне у точки К (1) (см рнс !) удлиияегся (ев ) О), а в зоне у точки 0' укорачивается (ея ( О), если отношение !7 (1)1г достаточно велико. Когда от. ношение 17 (<)1г уменьшается до апре пРедельный кОВФФицгтент. Вытяжки 119 118 ВЫТЯЖКА ОСЕСИММЕТРИЧНАЯ Р(е) (а бб Р У 4 б У сд замер юеч.к зг 9,9 г,р 19 туг 00 Рнс. 3, Расоределснкс ннтенснаностн де4юрманнн н толщины вдоль образующей оболочка ся.
В частности, край полуфабриката (рис. 7) имеет не круговой, а волнистый контур, Высоту волны, равную И, + йв необходимо учитывать при разработке технологии н назначении припуска на обрезку. Существует несколько способов учета и предотвращения воздействия плоскостной анизотропии на формоизменение заготовки при осесимметричной вытяжке, использование некруглой фигурной заготовки, имеющей обратное направление выступов и впадин; применение матриц с переменной по контуру проема кривизной рабочей кромки; дифференцированный нагрев фланца; дифференцированный прижим фланца и др.
Построение контура заготов рма- злнчющей мет- „Ф 1,0 — 0,5 0,5 — 0,2 0,2 — 0,06 1,78 — 1,88 1,72 — 1,78 1,66 — 1,72 ки с учетом плоскостной аниэотропии скобенно эффективно при вытяжке коробчатых деталей. Среднестатистический предельный коэффициент вытяжки существенно зависит от отношения з (0)/Р (0) (см. деленного значения, волокно й(н для всех точек удлиняется (ен ) О). Схемы напряжений, привеленные на рис.
2, соответствуют схемам скоростей деформаций. На рис. 3 показана схема распределения вдоль образующей оболочки интенсивности деформации и отношения толщины стенки оболочки к толщине заготовки нри коэффициенте вытяжки, близком к предельному. 3. ПРЕДЕЛ(зНЫА КОЭФФИЦИЕНТ ВЫТЯЖКИ Вмтяжка без прижима. Формоизмеиенне при вытяжке без прижима (рис. 4) ограничивается двумя явле- ниями: при относительно малой толщине заготовки — потерей устойчиво. сти ее краевой области от воздействия сжимающих напряжений аб и образованием здесь волн (гофров); при относительно большой толщине — локализацией деформации и разрывом металла в области контакта полуфабриката с тороидной поверхностью пуансона.
Зависимость предельного коэффициента вытЯжки Кп = Р (0)(й от отношения з (0)/Р (0) представлена на рис..5. Кривая имеет воскодящий ха. рактер до з (О)/Р (О) т 0,02. Далее подъем крИвой прекращается, и она переходит в горизонталь. Первое яв. ление соответствует восходящей части кривой, а второе горизонтальной ее части. В области 0,015 ( з (О)!Р (О) ( ( 0,02 имеется вероятность возникновения как одного, так и другого явления. Предельные значения коэффициентов аытяж«н лля области л (ОВР (О) ) ) 0,02 составляют Ко = 2,32лл2,22 (верхний предел для стали 42К18Н9Т, нижний . для стали 08Ю).
Вытяжка с прижимом. Для коэффициента аиизотропни гор = 1,1 —:1,6 и радиусов закруглений матриц гм = — (5чь9) з (О) для сталей марок 08 и 1О, латуни Л63 и алюминия среднестатистические предельные коэффициенты вытяжки приведены ниже. На рис. 6 показана зависимость [з (0)(Р (0)) 100 2,0 — 1,5 1,5 — 1,0 Кн 2 0 — 2.17 1,88 — 2.0 Кп (гор) для ннзкоуглеродистой стали. При вытяжке осесимметричным инструментом листового металла, облалающего плоскостной анизотропией, осевая симметрия напряженно.деформированного состояния не сохраняет- Рнс. а.
Скема выткмкн без кркмнма РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ 121 ВЫТЯЖКА ОСЕСИММЕТРИЧНАЯ 2. Уровень штампуемостн стали и показатель А технологической пробы по Эрнксеиу (ГОСТ 9045 — 80) 1. Уровень штампуемости стали в зависимости от показателя степени л кривой упрочнения и предельного коэффициента вытяжки К„ г,оо Л, вм Ав, мм талщвмв звать, вм Тавщввв листа, вм ВОСВ ОСВ ~ СВ св ВОСВ ~ ВГ ВГ ОСВ г,ба Уаавевь а1гвмауа- мости Ка 11,2 11,3 11,5 11,6 11,8 11,9 12,0 12,1 !1,7 П,8 11,9 12,0 12,1 12,2 12,3 12,4 11,8 11,9 12.0 12,1 12,2 12,3 12,4 12,5 11,4 11,5 11,6 11,7 1 1,9 12,0 12,1 12,2 1.3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2.0 9,4 9,8 10,2 10,6 10,9 11,1 !1„3 !1,5 9,2 9,6 10,0 10,4 1О;6 10,8 11,0 11,2 9,0 9,4 10,0 10,3 10,5 !0,8 1 1,0 9,7 10,0 10,4 !0,7 11,0 11,2 1 1,4 !1,6 0.5 0,6 0.7 0,8 0,9 1,0 1,1 1.2 г,оо о о,б 1,о г,б 0/а/IРЯ3 г Г 'ВГ СВ ОСВ ВОСВ 0,20 — 0,22 0,22 — 0,26 0.26 — 0,29 0,29--0,32 Св.
0,32 1,79 — 1,82 1,85 — 1,89 1,92 — 2,00 2,00 — 2,04 2,08 — 2,19 П р и м е ч а н и е. ПОСВ, ОСВ, С — уровни штампуемости для стали 08Ю; Вà — для сталей марок 08кп, 08пс. Примечание. Г'— глубокая, Вà — весьма глубокая, С — сложная вытяжка, ОС — особосзожная вытяжка, ВОС — весьма особосложная вытяжка. г,гб Рив. 6. зависимость Кн ат г ври Ь (Э!/27 (Э!11ЭЧ Рве.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
