Холодная штамповка (842032), страница 5
Текст из файла (страница 5)
32 показана схема процесса вытяжки полой детали без фланца.Например, чтобы получить деталь 4типа стакана, необходимо взять плоскую круглую заготовку 1 диаметромD3, установить ее между матрицей2 и пуансоном 3 и приложить к пуансону необходимое для формованияусилие Р (рис. 32, а). Пуансон протолкнет заготовку через матрицу и врезультате деформирования в зазоредномежду матрицей и пуансоном будетотформована деталь 4 (рис. 32, б).Диаметр DM отверстия матрицыоформляет внешнюю поверхность Рис. 33. Внутренние напряжевытягиваемой детали, а пуансон диа- ния в вытягиваемой деталиметром dn — внутреннюю.
При вытяжке происходит пластическое перераспределение материала заготовки, при котором ее диаметр непрерывно уменьшается, а разные участки вытягиваемой детали испытывают разные напряжения(рис. 33):— дно и стенки испытывают напряжения растяжения а р , вызывающие утонение дна и стенок детали;— во фланце детали в радиальном направлении возникают напряжения растяжения стр, а в окружном — сжатия а с ж . Под действием напряжений а с ж фланец утолщается, а при тонком материа33ле и большой степени деформации на его поверхности образуютсяскладки (рис. 34).Для предупреждения складкообразования при отношенииS/D3 < 0,02 вытяжку проводят с применением прижима заготовки к матрице (рис.
35)., фланецРис. 34. Образование складокпри глубокой вытяжке:/ - матрица; 2 - заготовка; 3 пуансонРис. 35. Вытяжка с прижимом:/ - пуансон; 2 - матрица; 3 - прижимРазмеры матрицы и пуансона для вытяжки цилиндрическихдеталей без утонения рассчитывают по следующим формулам [1]:— при вытяжке детали с заданным допуском по наружномудиаметру _D_g (рис. 36, а)DM = (D- 0,85) + 5М,D n = {D- 0 . 8 6 - 2 Z ) - 5П;— при вытяжке детали с заданным допуском по внутреннему+?>диаметру d (рис. 36, б)а.Рис.36. Расчет исполнительныхразмеров матрицы и пуансонапри вытяжке без утонения при задании допусков:а-на наружный диаметр детали; б на внутренний диаметр деталиНеобходимость нескольких операций вытяжки можно определить по соотношению высоты h и диаметра d вытягиваемой детали(рис.
37):— если h/d < 0,6, достаточно одной операции;— если h/d > 0,6, необходимо несколько операций.Число операций вытяжки во втором случае (глубокая вытяжка)можно определить по формуле [4]п- 1 РЗlndn-где п — общее число операций вытяжки; dn — диаметр готовой детали; D3 — диаметр заготовки; mi — коэффициентвытяжки на первой операции (свертке) (mi = 0,52.. .0,58);ni2 — коэффициент вытяжки при второй и последующих операциях (rri2 ~ тпз « . . .
ss гпп — 0,78... 0,8).Dn = (d + 0,5$) - Ъ;.где D и d — номинальные размеры детали; Du и Du — исполнительные размеры матрицы и пуансона; Z — односторонний зазормежду матрицей и пуансоном {Z « 1,055).Расчет необходимого числа операций вытяжки для превращения плоской заготовки в объемную деталь является наиболее ответственной задачей, так как от него зависят и длительность технологического процесса, и число потребных штампов, и качествоформовки.34Рис. 37. Определение количества вытяжек:a - размеры детали, б - последовательность многократной вытяжки351Если суммарный (общий) коэффициент т = d/D3 < ? п ь топринимается решение о многооперационной вытяжке.
Число необходимых операций вытяжки может быть уменьшено, если послекаждой вытяжки проводить отжиг. Для цилиндрических колпачковвытяжка без прижима возможна:при первой операции, если4- > 0,02; ^ > 0,55;F = — 1?з — (Аи + 2 г ) 2 , здесь DM — диаметр матрицы, г —радиус матрицы.Вытяжка с утонением. Вытяжку с утонением проводят вштампах с зазором между матрицей и пуансоном меньшим толщины S исходной заготовки. В результате получают деталь с толщиной стенки Si, существенно меньшей толщин S материала и S2дна детали (см. рис. 31,6).при n-й операции, еслиS> 0,015;dn0,78,где d\ — диаметр полуфабриката после первой вытяжки; dn-\ —диаметр полуфабриката после (п — 1)-й операции; dn — диаметрдетали после п-й операции.1Если -—dn-i< 0,01...
0,0125; —2< 0,78, то применяетсявытяжка с прижимом.Расчетное усилие для вытяжки зависит от геометрии вытягиваемой детали и прочности материала заготовки и может бытьопределено по формуле*"Р = FnaB = LSnoB,F=LSгде F — площадь поперечного сечения вытягиваемой детали (рис. 38); L — периметрсечения вытягиваемого тела; S — толщина;ов — предел прочности; п — коэффициент,зависящий от количества вытяжек.В случае вытяжки с прижимом (см.рис. 35) общее усилиеР — Р 4- Р1о — ••-4- Рr - i n p r - f выт >^пр = qF,Рис. 38. Расчет плогде Р — расчетное усилие вытяжки; Рпр —щади поперечногоq — Рудельноедавлениесечения вытягивае- усилиеприжимаприжима;( 1 .
. . 3 МПа);в ы т - усилие вымой деталиталкивателя; F — площадь под прижимом,36Рис. 39. Схема вытяжки с утонениемЗаготовку для первой вытяжки с утонением получают обычнойвытяжкой (сверткой).Необходимое число операций вытяжки с уточнением определяют по формуле [1]:lgSn-lgSiп = lg(100-100/e)'..;где е — степени деформации;Sn-1^•100%.Здесь Sn-i и Sn — толщина стенки до и после n-й вытяжки(рис.39); Fn-\ и Fn — площадь поперечного сечения до вытяжки и после (F n _i = Ln-\Sn-i;Fn = LnSn ).Допустимые значение степени деформации 8 приводятся всправочнике [4].37Для изготовления тонкостенных деталей возможно применение одновременной протяжки одним пуансоном через две или три матрицы с постепенным утонением стенок заготовки за счетуменьшения диаметров матриц (рис.
40).В матрицу закладывают заготовку, имеющую вид колпачка. Пуансон заходитв колпачок-заготовку с небольшим зазором. При рабочем движении ползуна пресса пуансон / проталкиваетколпачок-заготовку через одну или две, аиногда и три матрицы 2, расположенныеодна над другой на одной оси с пуансоРис. 40. Вытяжка с утоне- н о м Поскольку диаметр рабочей частидоТодГГпК;аЛнЬсоноемРеХО- ™* матриц меньше наружного диаме; - пуансон; 2 - матрицы; 3 - т р а колпачка-заготовки, а зазор междусъемникпуансоном и матрицей меньше толщины стенки колпачка-заготовки, изменяется сечение (т. е. уменьшается диаметр колпачка-заготовки и толщина стенки с одновременным увеличением высоты вытягиваемойдетали).
Непосредственно за матрицами устанавливают кулачковый съемник 3, охватывающий пуансон. При обратном ходе пуансона деталь опирается на нижнюю кромку съемника и снимаетсяс пуансона.Вытяжки с утонением высоких деталей разного диаметра имеют следующие преимущества перед обычной:— более высокую степень деформации, позволяющую сократить число операций вытяжки;— применение простых штампов со сменной матрицей и пуансоном;— возможность полной автоматизации технологического процесса на прессах простого действия.Необходимость применения прижимов зависит от толщины ипластичности материала заготовки.Иногда две операции вытяжки объединяют в одну совмещеннореверсивную операцию, выполняемую за один рабочий ход пресса, причем вторая вытяжка совершается в направлении, обратном38Рис.
41. Схема совмеиенно-реверсивно^ вытяжки:а - первая прямая вытяжка б - вторая реверси в н а я вытяжкапервой, и сопровождается выворачиванием заготовки (рис. 41). Такможно получить более высокую степень деформирования. За одну подобную операцию можю получить деГаль высотой h до0,25d.Специальные способы витяжки. Вытяжка с местным подогревом и охлаждением загоповки. Этот способ состоит в получении максимальной разницы между сопротивлением деформированию фланцевой (плоской) чюти заготовки \ прочностью дна истенок заготовки за счет создания оптимально го градиента температуры в объеме заготовки в течение процесса деформирования.С этой целью в штампе для вытяжки (рдс.42) в прижим 5(складкодержатель) и матриц) 1 в зоне контакта с фланцем заготовки вмонтированы трубчатье электронагреватели б, а полый пуансон 2 охлаждается, например, холодной проточной водой.
Крометого, в зоне формирования степей заготовки мирица также можетиметь канал для охлаждения 4 В таком случае матрица может вы39W//////////M7//,Гидравлическая вытяжка. Данный вид вытяжки проводитсядавлением жидкости на деформируемый металл. Различают дваспособа:— когда жидкость выполняет роль пуансона, вдавливая заготовку в полость матрицы;— когда жидкость (в резиновом чехле) служит матрицей, обтягивающей заготовку вокруг металлического или деревянного пуансона.На рис. 43, а показана схема штампа плунжерного типа длявытяжки по первому способу [6]. Штамп состоит из контейнера 1с жидкостью, плунжера 2 с матрицей 3. При опускании матрицыс плунжером под действием усилия ползуна пресса жидкость деформирует заготовку 4, заставляя ее заполнять полость матрицы.Обратный ход матрицы с плунжером происходит за счет пружины 5.к регуляторудавленияРис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
