Холодная штамповка (842032), страница 6
Текст из файла (страница 6)
42. Схема штампа для вытяжки с подогревом:/ - матрица; 2 - пуансон; 3 - деталь; 4 - канал для охлажденной жидкости; 5 прижим; 6 - электронагреватели; 7 - теплоизоляционные прокладкиполняться составной, а ее нагреваемая и охлаждаемая части разделяют теплоизоляционными прокладками 7.В результате возникают условия для создания большей деформации без утонения или разрушения материала. Подобная вытяжкаприменяется для материалов с низкой пластичностью в холодномсостоянии (титановые и магниевые сплавы).Например, для магниевого листа марки МА8 коэффициент вытяжки на первой операции составляет 0,38 • • • 0,45, на последующих 0,54 .
. . 0,64.Между первой и второй операциями вытяжки заготовки подвергают промежуточному отжигу при 260... 350 °С в течение одного часа.Развитием данного способа является вытяжка с применением глубокого холода, когда полый вытяжной пуансон охлаждаетсяжидким кислородом (температура кипения -183 °С) или жидкимазотом (температура кипения -195 °С), при этом фланец заготовкиможно не нагревать.
В результате значительно упрочняется опасное сечение и боковые стенки вытягиваемой заготовки,40wffi~7абРис. 43. Гидравлическая вытяжка:а - жидкость в роли пуансона (I - контейнер с жидкостью, 2 - плунжер, 3 матрица, 4 - заготовка , 5 - пружина); б - жидкость в роли матрицы (/ - матрица,2 - пуансон, 3 - заготовка, 4 - резиновая диафрагма, 5 - прижимное кольцо, б манжетное кольцо, 7 - стол пресса)41Первый способ гидравлической вытяжки применяют для конических, сферических, параболических и других деталей, где требуется несколько операций обычной вытяжки.
Рабочей жидкостьюявляется масло, заключенное в резиновый чехол.Особенности такого способа гидравлической вытяжки:— отсутствие металлического пуансона и, следовательно, необходимости пригонки его к матрице;— возможность обходиться вообще без пресса (например, вштампе, сжатом между двумя плитами);— равномерное давление на заготовку и возможность изготовления пустотелых деталей сложной формы за одну операцию.Рабочее давление создается насосом высокого давления (5.... . . 20 МПа) или рабочим ходом механического или гидравлического пресса.Сменные матрицы изготавливают из чугуна, пластиков илитвердой древесины (в зависимости от масштаба производства итребуемой точности изделий), а диафрагмы — из натурального каучука твердостью 40... 50 по Шору.
Стойкость таких диафрагмдостигает 5000 штамповок.Требуемое давление при гидравлической вытяжке определяютпо формулеР = qFup,"*гД е ^пр — проекция свободной поверхности вытягиваемой детали;q — давление жидкости в конечный момент вытяжки.q = (S/r)aB,здесь S — толщина материала; г — радиус закругления у дна детали.Для вытяжки сферической деталигде dM — диаметр матрицы.На рис. 43,6 приведена схема процесса вытяжки по второмуспособу.
Заготовку 3 укладывают на прижимное кольцо 5, установленное на столе 7 пресса. Пуансон 2 деформирует заготовку,которая обтягивается вокруг него резиновой диафрагмой 4, прикрепленной к корпусу матрицы 1 манжетным кольцом 6.При этом способе гидравлической вытяжки высокое гидростатическое давление жидкости (до 70... 120 МПа) обеспечивает42сильный прижим заготовок к пуансону, препятствуя растяжениюи утонению. Более благоприятное напряженно-деформированноесостояние заготовки в процессе вытяжки позволяет увеличить степень вытяжки {К = 2,35 . .
. 2,45).В табл. 3 приведены коэффициенты вытяжки при штамповкеэластичной (жидкостной) матрицей стальных листов и листов изцветных металлов [4].Таблица 3Предельные и рекомендуемые коэффициенты вытяжки приштамповке эластичной или жидкостной матрицейШтампуемый материалКоэффициент вытяжки mi = d\/DпредельныйрекомендуемыйДюралюмин0,430,46Медь0,420,45Алюминий0,410,44Коррозионно-стойкаясталь0,410,43Стали 1 0 - 2 00,420,45Вытяжка эластичным инструментом. Такая вытяжка широко используется в серийном и мелкосерийном производстве дляизготовления полых деталей из тонкого листа.Как и при гидравлической вытяжке, резина может выполнятьфункцию пуансона или матрицы.Штампы с резиновым пуансоном весьма просты и дешевы, таккак их можно изготавливать из дерева или легкоплавких цинковыхсплавов.В некоторых случаях роль матрицы выполняет резина, заключенная в резиновую обойму (контейнер) и обтягивающаялистовую заготовку по цилиндрическому (или другой формы)пуансону.При глубокой вытяжке необходимо обеспечить высокое давление резины, заключенной в контейнер.
Это достигается применением в штампах подвижных прижимов, через которые передаетсяусилие на резиновую матрицу. Для осуществления вытяжки давление со стороны матрицы должно плавно возрастать в течение43процесса от нуля до максимального, зависящего от материала, размеров и конфигурации детали (для алюминиевых сплавов — до50 МПа, для низкоуглеродистых сталей — до 70 МГТа).Вытяжка деталей из плоской заготовки происходит следующимобразом (рис.44,я) [6].
При опускании контейнера 1, прикрепленного к ползуну гидравлического пресса, резина 2 приходит в соприкосновение с плоской заготовкой, расположенной на прижимномкольце 3, преодолевает сопротивление гидравлической подушкипресса, которое передают толкатели 4. Толкатели проходят черезотверстия в подштамповочной плите 5, на которой расположен пуансон 6.
При опускании контейнера резина деформирует заготовку,обтягивая ее вокруг пуансона (рис. 44, б).Таблица 4Наибольшее давление резины при вытяжке сплава Д16КоэффициентвытяжкиДавление резины при относительнойтолщине заготовки (S/D)\000,400,661,001,300,60262832360,50283034380,4430323540При вытяжке прямоугольных коробок давление резины достигает 35 МПа для алюминия и 50 МПа для Д16.Резина может быть заменена вязкой жидкостью (глицерин, масло) в резиновом чехле, или гидропластом.В настоящее время начали применять вытяжку полиуретаном.Он обладает высокой упругостью, износоустойчивостью, большимсопротивлению разрыву и истиранию, стоек к воздействию маслаи температуры, не имеет пористости (за исключением специально приготовленных вспененных полиуретанов), поэтому при деформировании не меняет свой объем, т.
е. для него справедливыусловия несжимаемости и постоянства объема.В табл. 5 приведены параметры вытяжки полиуретаном сталейи алюминиевых сплавов [4].Таблица 5Параметры вытяжки полиуретаномРис. 44. Схема вытяжки эластичной матрицей:а - начальный момент; б - завершение (/ - контейнер, 2 - резина, 3 - прижимноекольцо, 4 — толкатель, 5 — ггодштамгювочная плита, 6 — пуансон)Усилие прижима и, соответственно, давление резиновой матрицы в процессе вытяжки можно регулировать по заданному закону.Степень вытяжки в таком случае может быть существенно увеличена {К = 2, 2 . . . 2,3).Требуемые усилия пресса определяют по формулеP = qF,где F — площадь резины; q — давление резины.Давление резины зависит от материала заготовки, коэффициента вытяжки и относительной толщины заготовки (табл.
4) [4].44МатериалТолщина МинимальныйПредельная Предельныйрадиусзаготовкоэффициентглубиназакругления уки,вытяжкивытяжки h/dфланца, ммммСплав АМц1,000,454,02Сплав Д16АМ0,750,501,03Сталь 08кп0,700,500,54Сталь1Х18Н9Т0,530,650,58Вытяжка взрывом. Эта штамповка основана на деформациилистовой заготовки давлением ударной волны, образующейся при45взрыве взрывчатых веществ (ВВ). В качестве ВВ используют бризантные взрывчатые вещества — тротил, тетрил, гексоген, аммонит,аммонал и другие в виде порошка, прессованных брикетов, литыхзарядов разной формы.
Форма заряда определяется конфигурацией штампуемой детали. В ряде случаев, например при формовкетонкостенных деталей из пластичных материалов в качестве ВВиспользуют газовые смеси и порох. Поджигание инициирующегозаряда осуществляется посредством электрического тока или огнепроводного (бикфордова) шнура.Время детонации ВВ составляет 20 — 30 мкс, а время деформации детали — миллисекунды, т.е.
примерно в 100 раз больше.Давление взрыва действует на заготовку лишь в начальный момент,после чего металл заготовки движется до соприкосновения с матрицей под действием сообщенной ему кинетической энергии. Помере распространения ударной волны ее скорость и создаваемоедавление быстро затухают, поэтому зачастую применяют двукратную взрывную установку.Вытяжку взрывом используют для получения как крупногабаритных, так и небольших деталей при толщине материала свыше2 мм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
