Холодная штамповка (842032), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Зачистка и калибровкаИспользуя операции зачистки и калибровки, можно получитьдостаточно хорошее качество вырубаемых деталей и менее затратным путем, без применения специализированного оборудования ивысокоточных дорогих штампов.Зачистка осуществляется срезанием припуска на боковых поверхностях детали и переводом части металла в стружку.На рис. 20 показаны схемы деформирования по наружномуи внутреннему контурам детали.
Отделение стружки происходит22Рис. 20. Схемы зачистки со снятием стружки:а - после вырубки; б - после пробивки23A-AtШРис. 21. Калибровка без снятия припуска:а - пуансон-дорн; б - шариком1) при зачистке наружного диаметраDM = d + z + у;Нейтральный слойDn = d + y;Рис. 22. Схема напряженного и деформированного состояния заготовкипри гибке2) при калибровке отверстияDM = d-y:Dn = d-(z + y),собой уменьшение толщины S листа в зоне гиба, уширение внутренней стороны a — а изгиба (B% > В) и сужение наружной стороны изгиба Ь — Ъ (В2 < В) с образованием поперечной кривизнырадиусом Rn.Максимальное утонение листа происходит при малых радиусахгиба и может достигать 0,255, а при г ^ bS утонением можнопренебречь.Между внутренней и наружной поверхностями изгиба, претерпевающими в процессе деформации максимальные по сечениюполосы напряжения сжатия а с ж и растяжения стр, находится нейтральный слой О —О, который в процессе гибки не изменяет своейдлины.
Радиус р этого нейтрального слоя ориентировочно можноопределить по формулегде DM и Dn — исполнительные размеры матрицы и пуансона;z — технологический зазор при вырубке или пробивке; у — припуск на зачистку или калибровку; d — окончательный размерзачищаемой (калибруемой) детали. Для калибровки отверстий сгрубыми допусками необходимо иметь комплект дорнов (шариковс постепенно увеличивающимся через 0,02... 0,04 мм диаметром).3.
Формообразующие операции листовой штамповки3.1. ГибкаОсобенности гибки листового материала. Гибка является одной из распространенных операций при производстве корпусныхдеталей ЭА.Формовка при гибке происходит в результате упругопластической деформации, протекающей различно с каждой из сторонизгибаемой детали (заготовки). Следует отличать гибку с малымрадиусом гиба при большой степени пластической деформации отгибки с большим радиусом закругления при небольшой степенидеформации.При гибке узких полос происходит сильное искажение исходного прямоугольного сечения полосы (рис.
22). Оно представляет24р = г + xS,Iгде г — внутренний радиус гибки; х — коэффициент смещения нейтрального слоя, зависящий от соотношения г / S и определяемыйпо справочнику. В табл. 1 приведены значения коэффициента х длясталей 10 - 20 [4].Минимально допустимые радиусы гибки. Возможности процесса гибки листового материала в значительной степени зависятот заданного чертежом детали радиуса гиба. При гибке с малыми25Значения минимального радиуса гибки приведены в табл.
2.Эти значения относятся к радиусам, оформляемым пуансоном [3].Таблица 1Значения коэффициента х при гибке на 90° (для сталей 10 — 20)r/SXr/S0,050,270,300,100,300,400,150,320,500,200,330,250,35r/SX0,360,800,4082,00,450,371,000,422,50,460,381,20,433,00,470,600,391,50,444,00,470,700,401,80,455,00,48Xr/Sрадиусами в зоне гиба возникают значительные напряжения сжатия а с ж и растяжения ар, из которых наиболее опасными являютсянапряжения растяжения ор на внешней (обращенной к матрице)поверхности листа (см. рис.
22).При превышении этими напряжениями допустимого пределатекучести ат материала с внешней стороны гибки происходит разрушение (растрескивание) листа.Минимально допустимое значение радиуса г гибки при заданной толщине S листа зависит от следующих факторов:— пластичности материала заготовки (для менее пластичныхматериалов во избежание трещин при гибке значение г должнобыть увеличено);— угла гибки (для больших углов гиба значения г должно бытьувеличено).— расположения линии гибки относительно направления проката (рис. 23): при расположении линии гибки п — п под углом 45°или по направлению проката радиус гибки необходимо увеличитьв 1,2 — 1,5 раза.Направление прокатаIЕЕ"Л90°абРис. 23.
Гибка вдоль и поперек проката26Таблица 2XМинимальные относительные радиусы гибки г/5.МатериалIСталь:15, 20, Ст. 345, 50, Ст. 6Сталь коррозионно-стойкаяСостояние материалаОтожженный илиНаклепанныйнормализованныйРасположение: линии гибкивдольвдольпоперекпоперекволокон волокон волокон волоконпроката проката проката проката0,50,10,50,51,01,01,7--2,56,501,02,000,3-0,50,3-0,40,50,80,51,2-—Д10,51,01,52,2Д16МД16Т1,02,01,51,52,53,03,04,0Медь Ml, M2, МЗЛатунь Л62, Л68Бронза БрОФ 6,5-0,15Алюминиевые сплавы:1,0Необходимо отметить, что механические свойства материалазаготовки в ходе гибки претерпевают существенные изменения,материал наклёпывается.Пружинение при гибке. Так как возникающие в толще листанапряжения различны по значению и знаку — от максимума наповерхности листа до равных нулю в средней части сечения (см.рис.
22), то следует, что гибка сопровождается как пластическими, так и упругими деформациями. По окончании гибки упругаядеформация устраняется, вследствие чего изменяются размеры заготовки в сравнении с заданными инструментом. Такое изменениеугловых размеров и радиусов кривизны при снятии деформирующих нагрузок называют пружинением.27Обычно пружинение оценивают в угловыхединицахи характеризуют значением, на коfiторое следует уменьшить угол пуансона дляполучения требуемого по чертежу угла гибки.Угол (3 пружинения (односторонний) (рис. 24)Рис.
24. Пружине- определяют аналитически, экспериментальноние при гибке:Гц - радиус детали; или по номограмме (рис. 25), где гд и гп —гп - радиус пуансона радиус детали (по чертежу) и пуансона соответственно.при гибке заготовок прямоугольного сечения откорректированноезначение радиуса гп пуансона можно определить по формуле [4]Когда в результате расчетов получаем, что гп = г д /2, является предельным, так как при таком и большем значении заданногопо чертежу детали радиуса гд изгиба не происходит. Если же необходимо получить деталь, изогнутую большим радиусом, изгибпроизводят с одновременным растяжением или сжатием [6].Определение размеров заготовки для гибки.
При расчетеразмеров плоской заготовки для детали, подлежащей гибке, длинузаготовки принимают равной сумме прямых и радиусных участковуже изогнутой детали.Длину радиусных участков рассчитывают по длине нейтрального слоя О —О с радиусом р = r+xS, где коэффициент х зависитот соотношения r/S.Тогда длина заготовки для детали на рис. 26, а будетL=Рис.
25. Номограмма для расчета угла пружинения:а - точка определяется по чертежу детали; б - точка характеризуй* напряжениеот текучести материала детали; в - результатДля V-образной (одноугловой) гибки [4]l2Лф= h + h + j^(r + xS).Одля П-образной (двуугловой) гибкигде к — коэффициент, определяющий положение нейтральногослоя, к — 1 — х; I — расстояние между опорами (губками ма1трицы); /i — плечо гибки (h = гп + гм + 1,255 ); гп и гм — радиусыпуансона и губок матрицы соответственно.При гибке деталей большого радиуса пружинение достигаетзначительного значения.В этом случае с учетом пружинения корректируется не толькоугол, но и радиус закругления пуансона гибочного штампа. Так,28Рис.
26. Размер заготовки для гибки:а — на угол ф; б - на угол (р = 180°Угол ф изогнутого участка детали можно выразить через внутренний угол а гибки: ф = 180° — а.Если ф = 180° (рис. 26, б), то длина заготовки29Расчет усилия гибки. Усилие Р гибки зависит от ее вида. Длясвободной гибки (рис. 27, а)Р = BScBk,где В, S — ширина и толщина листовой заготовки; к — коэффициент, выбираемый по справочнику в зависимости от отношения1/S, здесь I — расстояние между опорами (сторонами матрицы),обычно 1 = (15 - 20)5.Рис. 27.
Виды гибки:а - свободная; б - с поджимом; вс калибровкойСвободная гибка применяется лишь для деталей невысокойточности (14-й квалитет), так как допускает смещение заготовки[4].Для гибки с поджимом (рис. 27, б)Р = BS<3Bk + Рп.Наличие поджима Рп обеспечивает получение заготовки с равными плечами (заготовка в процессе гибки не смещается).Гибка с поджимом применяется для деталей повышенной точности (12... 13-й квалитет) [4].Для гибки с калибровкой (рис. 27, в)P = qF,где q — удельное давление калибровки, q = 10...
100 МПа; F —площадь под пуансоном.Введение калибровки позволяет получить изделия высокой точности (8... 11-й квалитет) [4]. Гибка с калибровкой — самый точный способ гибки.игРис. 28. Типы деталей, получаемых вытяжкойдеталей применяют в основном пластичные металлы и сплавы: малоуглеродистые стали и цветные металлы и их сплавы.Перед вытяжкой поверхности заготовок для уменьшения трения смазывают (солидол, смазки на основе графита) либо покрывают другими пластичными материалами (например, меднение стали). Вытяжкой можно изготавливать детали толщиной от 0,02 до30 мм и размерами от миллиметра до нескольких метров. Различают вытяжку без утонения стенок и вытяжку с утонением.
В первомслучае толщина материала заготовки не изменяется.Способы расчета размеров заготовкидля вытяжки. При расчете заготовки для вытяжки без утонения применяют критерий равенства площадей детали и заготовки с учетомотходов на обрезку в размер:где t , — площадь заготовки; гп — площадь детали; F O T X — площадь отходов Рис.
29. Расчет заготовки для вытяжки по критерию равенства площадей(FOr,Для расчета Fa деталь разбивают на элементарные фигуры (рис. 29), площади поверхностей которых приведены в справочниках по холодной штамповке [1].Для вытяжки полой детали в виде тела вращения необходимазаготовка в виде круга, диаметр D3 которого определяют исходя израссчитанной площади F3 заготовки:D3 = 3.2. ВытяжкаВытяжка предназначена для получения полых изделий. Нарис.28 показаны типы деталей, получаемых вытяжкой.
Для вытяжки используют вытяжные прессы. При этом способе получения301J1,13\ t=iЕсли деталь имеет сложную поверхность, то для расчета ееплощади Fa можно воспользоваться правилом Гюльдена (рис. 30):«площадь, образованная любой плоской кривой при вращении ее31относительно оси симметрии О\ — О\ равнадлине L этой кривой, умноженной на длинуокружности 2кХс, образуемой центром тяжести Хс этой кривой при вращении вокруг осисимметрии О\ — 01».Кривую разбивают на элементарные участки \\, I2,..., 1п, для каждого из которых по справочнику находят центры тяжести х\,Х2 • • • ,хп,о,тогда искомую площадь Fa детали определяютРис. 30. Расчет за- в виде суммы элементарных площадей:готовки для вытяжки по правилуГюльденаLXC =I2X2 + • • • + lnxn =z=lFa=2KLXC.Расчет площади заготовки можно также вести исходя из равенства объемов заготовки и детали (для любого вида вытяжки):V3 = VR + VOTX.Отходы VOTyr — 5% от объема детали.
По рассчитанному объемузаготовкиопределяем диаметр заготовкиГ)~ 1 14vmКроме того, площадь заготовки можно рассчитать исходя изравенства масс заготовки и детали (для любого вида вытяжки):GOTX,5у~ 5% массы детали, где у — плотность материалаОтходы GQTXдетали.Вытяжка без утонения. В рассматриваемом случае толщинаS\ стенки и 52 донышка отформованной детали постоянны и равныпримерно толщине 5 исходного материала (рис. 31, а).32абРис. 3 1 . Способы вытяжки:а - без утонения; б - с утонениемРис.32. Схема процесса первойвытяжки:/ - плоская заготовка; 2 - матрица;3 - пуансон; 4 - детальНа рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
