Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 4 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(273s) (813579), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Если считать, что при К = 1,5 —:2,0 утолщение стенки увеличивает пао в среднем на 15%, то формула может быть представлена в следующем виде: д ттаО 1 157ав Ср (! — — ! Х 0! Х (1 + Р с1йи) (3 — 2 соз сс). Сделав допущение о том, что в процессе пластической деформации площадь поверхности заготовки не изменяется, получим д =- *у' 0 (Π— 4 Н юп а) и 0' — дэ Н = 40 з)па С учетом приведенных зависимостей работа Ах =1,!570эа, срН Х т у — Г)Р— вн в Х !в ) )Х ОН )в 0 з!и а Х (! + Р с1йа) (3 — 2 сов а). (16) рнс. )а. Конструхтнонмо схомм штампов длн обжима: о — открытого 11 — омтол. кноатохь; г — аорхноа олнто; 3 — матрица; С вЂ” Фиксатор; Э вЂ” ннжноо нанта); б — полузакрытого (1— клмн; г — мотрнцсдоржотоль; Э вЂ” мотрнцв; С вЂ” ам.
толкноотоль; б — ноооаонж. ноо онорв; б — оолонжнох опора) формула (16) позволяет построить график изменения работы деформации по пути матрицы, а также установить характер влияния основных факторов на ее величину. При обжиме по схеме, показанной на рис, 1, г, работа деформации состоит из двух слагаемых: работы Ат, затрачиваемой иа деформироваиие конического участка детали, и работы Аэ, затрачиваемой в период установив. шегося процесса обжима; А = Ат+ + Аэ.
Если считать, что изменение аао по пути матрицы от начала обжима до момента входа краевого участка заготовки в цилиндрический поясок матрицы диаметром дм соответствует линейному закону, то работа деформа. ции при обжиме по схеме, показанной на рис. 1, г, определяется по формуле А = Рог, (0,5Н+ Нц), (17) где Н вЂ” длина участка заготовки, из которого после обжима получается коническая часть детали; Нц — длина цилиндрического участка детали диаметром д. При обжиме по схеме на рис. 1, б Нц = 0; при этом формула (17) принимает следующий вид. А:= А, = 0,5РобН. (18) При обжиме с наружным радиальным противодавлением работа деформа- ции Аи=- А+ Ат, (19) где А т — работа, затрачиваемая на преодоление силы контактного трения Рт, определяемой по формуле (15). При обжиме по схеме, показанной на рис.
1, г, 4 т = !'т (Н + Нц) (20) Наиболее точно работа деформа. цни определяется при использовании диаграммы усилие — путь, авто. матически записанной при обжиме. Работа деформации численно равна площади этой диаграммы (находится планиметрнрованием). Рекомендации ао выбору канструктиаиой схемы штампов. Выбор конструктивной схемы штампа для об. жима зависит от требуемого козффи. циента обжима. Если К меньше предельного, при обжиме без радиального протиаодавлеиия (см. табл, 2) приме.
ияют открытые штампы (рис, 16, а). При коэффициенте обжима, близком к предельному, применяют полузакрытые штампы с внешнвм противо. давлением у основания заготовки (рис. 16, б). При коэффициенте обжима больше предельного в зависимости от его значения (см. табл, 3) применяют закрытые штампы с наружным радиальным противодавлением (рис. 17, а) или штампы с двусторонним (наружным и внутренним) противодавлеиием (рис. 17, б). Обжатая заготовка, как правило, остается в матрице, поэтому штамп должен иметь верхний выталкиватель (на рис. 17, а не показан). Если деталь обжимается не по всей высоте и имеет цилиндрический участок диаметром 0 (см.
рис, 1), применяют штампы со скользящей обоймой, препятствующей выпучиванию заготовки, прикрепляемой к торцу матрипы для обжима (рис. 17, б), что обеспечивает свободное удаление детали аз полости матрицы. Окжим 215 ОБЖИМ И РАЗДАЧА б) а) 0,098 — 0,064 4 0,098 0,5 = 167,4 кН.
Пример расчета технологических параметров обжима. Требуется рассчитать размеры заготовки, выбрать конструктивную схему штампа для обжима, определить усилие и работу доформирования, необходимые для штамповки детали, показанной на рис. 18, рассчитать геометрические параметры матрицы. Заготовкой служит стальная бесшовная горячекатаная труба диаметром 0и = 102 мм, со стенкой толщиной з =-.
4 мм, у которой пз = 500 МПа, от = 420 МПа, относительная деформация в момент начала образования шейки г,„ = и = = 0.223. Относительная толщина стен. ки заготовки 81() = 4!102 == 0,04; срединные диаметры 0 = 102 — 4 = = 98 мм, Ы = 68 — 4 = 64 мм; коэффициент обжима К = 98/64 = 1,5. Рвс. 18. Чертеж детали, поаучеииоа об- жимом рис.
17. конструктивиме схем» штампов для обжима коиуснмх !и) и яупцеообраеимк !б) деталещ 1 — верхняя плита; 7 — метрице; 8 — фиксатор; 8— упоримя винт; 8 — упорная оправка; б — пружине; 7— обовмв; 8 — нижняя плите 1. Толщину стенки на кромке обжатого участка детали приближенно определяем по формуле (!), поскольку К<2: / 98 8 = 4 177 — = 4,95 мм. к — 27 2. Длину заготовки определяем по формуле (4): /64 1 64т й= !20+44 ~7 — +(!+ — ) Х 98 (, 98 ) — 2 20 0,27) ~+ — ' — ~ — =181,2 мм. 3,14.8 30 3.
Конструктивную схему штампа выбираем по результатам сравнения требуемого К = 1,5 н предельного коэффициента обжима Кп. По табл. 2, составленной применительно к обжиму по схеме, показанной иа рис. 1, и (без радиального противодавлеиия при Ф() = 172), для 8!Р =- 0,05 —:0,02 и ов = 350 —:450 МПа Кп = 1,31 —:1,25. Поскольку К ) Кп, выбираем штамп с радиальным противодавлеиием. В этом случае при обжиме по схеме, показанной иа рис. 1, г с внешним противодавлением, Кц = 1,64 †: 1,56 (см. табл. 5). С учетом того, что в данном примере обжим осуществляется по схеме, показанной иа рис. 1, г.
Кп следует уменьшить примерно иа 8 % (на 5 %, потому что рабочая полость матрицы конусная, а не сферическая, и иа 3 % вследствие изгиба и спрямления краевой части заготовки при формоизмеиеиии цилиндрического участка диаметром б). Тогда при 812( — -- 0,04 Кп — — 1,5. На основании изложенного выбираем закрытый штамп с внешним противодаалеиием, конструнтивиая схема которого показана на рис. 19. 4. Суммарную силу обжима Р определяем по формуле (14), предварительно рассчитав собственно силу обжима по формуле (13).
Среднее напряжение текучести (см. табл, 1) 1 500 1'е ср = 2 ! 420 + 0 2238 зза х ( 1п — ) ее зю~ = 571 МПа. Поскольку обжим осуществляется по схеме иа рис, 1, г, для определения оое используем формулу, пряведенную в табл. 1 (поз. 2) при р = 0,1; тогда сила обжима по формуле (13) Роб = 1,2 3,14 0,098.0,004 Х Х 2 ' (1+0,1 1,732) Х Х ~ 1 + $2 4 (3 — 2 0,866) 1 = .== 0,6368 МН = 636,8 кН. Силу, необходимую для преодоления сопротивления трению, при перемещении обоймы штампа (при Р = 0,1) определяем по формуле (15): 2 0,6368 0,12 0,1 0,102 х(1-1- ' ' )=0,1674МН= Сумма продольной силы обжима и силы трения (суммарная сила обжима) Р = 636,8 — ' 167,4 = 804,2 кН.
Рис. 1а. Конструктивная схема жтемнв для обжима детали. покеваииоа ив рис. 18: 1 — матрица; 2 — обозна; 8 — опора; 8— выталкиватель 5. Работу деформации Ап определим по формуле (19), предварительно рассчитав значения О и А по форму.
лам (16), (17) и Ат по формуле (20): А = 636,8 (0,5.0,028 + 0,044) = = — 36,93 кДж; Ат == 167,4 (0,028 + 0,044) = =- !2,07 кДж; Ап — — 36,93 ' !2,07 = 49,0 кДж. Расчеты по формулам (!6) и (!8) дают близкие результаты. 6. Радиус рабочей нромкн матрицы конструктивно принимаем равным гм = 10 мм. (!ри этом параметр Лс( (см.
Рис. 2) рассчитываем по формуле (11): Л1(= ( — 2 10 — 4) Х 1) 984 0,5 х (1 — 0,866) = 2,1 мм. Зная Л1(, определим рабочий диаметр матрицы: 1(м=боб ' Л1(=68+21= —.— 70,1 мм. 216 ОБЖИМ Р! РАЗДА'сА РАЗДАЧА 2!У Т7 б! Рис. 2!. Псрскоды штамповка деталей; а — с флзпцсм, перпендикулярным к аса симметрии дстзлк; б — с наклонным флан- цсм дефориацин, степени деформации е, при степенной аппроксимации диаграммы упрочненпя (по С И. Губнину) Прн радиусе матрицы гм(гр ра. анус детали г равен естественному радиусу изгиба, определяемому по формуле (!О): рш ое ( Я вЂ” г, Фш Фпг()с + гз) а з Рг98 4', 4 г =- г„— — —.= ' — — = 18 мм 2 205 ''. 2 х~(1-,' —,— 'р )(~ -!)-г Для получения указанного иа черте.
же детали радиуса г = 6 мм в технологическом процессе необходимо пре. дусмотреть дополнительную штамповочиую операцию — калибровку радиуса. + ~~ — шп и1(1+ ~)гг — ') х х (3 — 2 соз ц), (22) 2. РАЗДАЧА Фармонзмененне заготовки, деформированное состояние. Под действием внешней силы заготовка перемещается относительно пуансона и принимает форму оболочки, состоящей нз сочетания участков различной формы. тороидного 1 и конического 2 (рис. 20, а); двух тороидных 1 и 3, ионического 2 и цилиндрического 4 (рис. 20, б); участка 1, образованного вращением дуги радиусом Я вокруг оси симметрии заготовки (рис. 20, г).
Заготовка для раздачи трубчатой формы, может быть с цилиндрической и иецилиидрической стенкой, кругового и иекругового сечения. Пуансоны для раздачи, как правило, имеют осесимметричную форму. Рабочая часть — коническая, выпуклая или о,= — '" ~ — Р+1)~( — ' — 1) х Х ( ! + Р с!8 сс) -1- 2 )' з!Т>р шп и~ Х Х (1 -1- ~ — ) (3 — 2 соз сс); (21) Рвс. 22, Схема внсшнвх в внутренних свл при раздаче, нвпрямснкос састоямос очага пластической дсфармвцмм б) при учете упрочиения напряжением текучести для средней, по очагу а) б) д1 г) д) Рис.
20, Схемы раздачи трубчатых заготовок пуввсаивмв с рззлнчнай Формой рабочего участка вогнутан, с кривизнои образующей положительной или отрицательной Применяя раздачу как первый переход штнмповки, можно получать детали с фланцем, перпендикулярным и оси симметрии детали, а также наклонным н ней на >гол 35 — 40'. Для получения деталей с наклонным фланцем используют асимметричные пуансоны с переменным по контуру поперечного сечения углом наклона образующей (рис. 20, д). Переходы штамповки изделий с флаицем показаны на рнс.
21. При получении фланцев, перпендикулярных к осн симметрии заготовки иа трубах из стали 20 с относительной толщиной степин зЮ ) ) 0,02, предельное отношение диаметра фланца к днпметру заготовни составляет Ог!!> =. 1,46 — 1,48. Технологический процесс изготовления детали с наклонным флаицем внлючает локальный нагрев очага деформации (для сплава АМгб температура нагре. на 420 'С). Изготовление деталей с наклонным фланцем возможно и без нагрева, одннко в этом случае пре. дельная деформация значительно меньше Схема внешних н внутренних сил, напряженное состояние. При раздаче иа заготовку действует продольная внешняя сила Рпр, ноторая насаживает ее иа пуансой. При этом иа внутренней поверхности заготовки, контактирующей с пуансоном и перемещающейся относительно него, возиика- ют нонтактные нормальные пп н контактные касательные (от сил трения) напряжения ро„(рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
