ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Исключение потери устойчивости заготовки в процессе штамповки днищ из "Холодная штамповка днищ " Потеря устойчивости в различных областях штампуемой заготовки возникает в результате возрастания до критических значений сжимающих (тангенциальных) напряжений ае, действующих в сжато-растянутой зоне заготовки, лежащей выше диаметра нейтрального сечения (способ штамповки-вытяжки днищ). Зародившись в сжато-растянутой зоне, гофрообразование при определенных условиях может легко распространиться и на центральную зону, например, при низких значениях относительных толщин детали 100 0,15 . обильной смазке, в ранние стадии процесса вытяжки. [c.114] Характер потери устойчивости заготовки может быть весьма разнообразен. Различают потерю устойчивости заготовки на фланце, находящемся под прижимом (так называемое гофрообразование на фланце заготовки), и потерю устойчивости части заготовки, находящейся в зоне, свободной от контакта с инструментом (способ вытяжки) на цилиндрической части заготовки с дном (борте) и криволинейной части заготовки, свободной от контакта с матрицей (способ продольного обжима). [c.114] Исследования этих явлений проведены различными авторами применительно к однопереходной штамповке — вытяжке (преимущественно по технологическим схемам штамповки днищ в упор (рис. 21,6) или напровал (рис. 21, в). Каких-либо рекомендаций по исключению ожидаемого эффекта потери устойчивости при перечисленных выше его сочетаниях практически нет. [c.116] На практике применяют ряд мер, уменьшающих либо устра-ляющих вообще гофрообразование при штамповке днищ. Исключения потери устойчивости заготовки на фланце при вытяжке до- биваются путем увеличения давлений прижима или увеличением ширины фланца заготовки под прижимом. В большинстве случаев давления устанавливают экспериментально при отработке технологии штамповки первых деталей. Предварительный (ориентировочный) расчет усилий прижима осуществляют по формуле (71) с использованием приведенных в табл. 12 рекомендуемых давлений прижима в зависимости от формы детали и условий внешнего трения во фланцевом очаге деформации. [c.116] Радиусы впускных ребер (рис. 72, а) выбирают в пределах А в= (6- 12)5о. Тормозные ребра при штамповке осесимметричных деталей применяют реже. Профиль их очерчивается радиусом 4 10 мм в зависимости от толщины штампуемого материала (для меньших толщин — меньшее значение радиуса) и его габаритных размеров с центром на поверхности матрицы. Тормозных ребер может быть несколько (рис. 72, б). [c.117] Эффективным методом борьбы с гофрообразованием свободной зоны заготовки при формообразовании днищ является введение в зону заготовки, наиболее подверженную потере устойчивости, кольцевых поперечных ребер жесткости, гасящих продольное гофрообразование заготовки до момента полного их распрямления. Это явление весьма близко по своей природе к явлению гашения волн (например, на поверхности плотной подвижной среды) при наличии двух источников волнообразования, отстоящих друг от друга на определенном расстоянии. [c.117] Технологические схемы штамповки тонкостенных днищ с использованием кольцевых поперечных ребер жесткости, обеспечивающих исключение интенсивного гофрообразования свободной зоны заготовки приведены на рис. 73 а—з. Согласно приведенным схемам на первых переходах штамповки осуществляется формообразование кольцевых поперечных ребер жесткости самой разнообразной геометрии, затем на последующих переходах осуществляется формообразование днища из пространственной, предварительно отштампованной заготовки. [c.118] Рекомендации по применению технологических схем с кольцевыми поперечными ребрами жесткости, исключающими интенсивное гофрообразование, приведены в разд. 4 гл. 2. [c.118] Причиной возникновения местных гофр (волнистостей, выпу-чин) при вытяжке днищ является неравномерность прижима заготовки по периметру (рис. 74), завышенный и неравномерный зазор между пуансоном и матрицей, местные дефекты штампуемой заготовки (чрезмерное местное утонение, дефекты металлургического характера), отсутствие отверстий для выхода воздуха. Правильная без перекосов настройка прижима, регулировка равномерного зазора между пуансоном и матрицей при настройек штампа на пресс, применение глухой матрицы (штамповка в упор ) пзоволяют устранить местные гофры. [c.118] Если перечисленные мероприятия не устраняют потерю устойчивости заготовки при вытяжке, то значит неправильно построена технологическая схема штамповки, например, с уменьшенным числом переходов, с неправильно построенными переходами (см. рекомендации разд. 4 гл. 2). В таком случае необходимо пересмотреть схему штамповки согласно табл. 7. [c.119] При формообразовании сферических, эллиптических и куполообразных днищ продольным обжимом из предварительно вытянутой за один или несколько переходов цилиндрической заготовки с дном наступает потеря устойчивости борта и криволинейной стенки заготовки (см. рис. 71). [c.119] Потеря устойчивости борта заготовки возникает в двух случаях 1) когда заготовка полностью заполнила матрицу, а усилие формообразования, приложенное к торцу заготовки, продолжает нарастать и 2) когда сопротивление деформированию заготовки резко возрастает в результате упрочнение материала, и усилие для заталкивания заготовки в сферообразную (эллиптическую или куполообразную) матрицу превосходит по своей величине усилие, необходимое для смятия борта заготовки (в отдельных случаях являющегося технологическим припуском). В первом случае в конструкции штампа для обжима предусматривают регулируемые по высоте специальные ограничители хода пуансона — упоры или приборы для регистрации глубины вытяжки, встроенные в штамп. Во втором случае в технологический процесс обжима вводят операции промежуточных отжигов (одного или нескольких, в зависимости от свойств штампуемого материала), восстанавливающих пластичность заготовки. [c.119] Особо тонкостенные днища штампуют в пакете с технологическими прокладками (спутниками), толщину которых выбирают из условия отсутствия потери устойчивости при штамповке пакета. Пакет обваривают по периметру, штампуют, затем отрезают технологический припуск, вынимают тонкостенное днище из пакета и при необходимости дополнительно его калибруют. Внутренние поверхности заготовок иногда покрывают технологической смазкой (невысокой вязкости ( 5 П) для облегчения разъема пакета. [c.119] При штамповке куполообразного днища из латунной сетки диаметром 150 мм толщиной 0,1 мм в пакете в качестве спутников была выбрана сталь 08кп толщиной 1,0 мм. При отработке технологии было обнаружено передавливание сетки металлом спутников в местах появления волнистостей (сжато-растянутая зона), что привело к необходимости увеличить толщину заготовок-спутников до 1,5 мм, а также несколько уменьшить диаметр заготовки сетки по отношению к диаметрам заготовок спутников, увеличить вытяжной радиус до 10 толщин пакета. Пакет проваривали по торцу. После штамповки и разъема пакета деталь из латунной сетки удерживала требуемую форму днища. [c.120] Чрезмерное утонение стенки днища в процессе штамповки-вытяжки днищ ведет к необходимости увеличивать толщину его для выполнения требований конструктивной прочности деталей. Это явление приводит к увеличению расхода металла, увеличению массы днищ. [c.120] Согласно обобщенной теории внешнего трения [21] при обработке металлов давлением в процессе формообразования плоской (или пространственной) листовой заготовки самыми разнообразными методами и способами штамповки (табл. 7) может иметь место сухое, граничное и гидродинамическое трение, как каждое в отдельности, так и различные сочетания указанных трех режимов трения — смешанный режим внешнего трения в различных местах контакта заготовки с инструментом. При этом под смазкой понимают не подвижную жидкую пленку [28], а третью среду, находящуюся между двумя перемещающимися поверхностями твердых тел, одна из которых является деформируемой заготовкой, а вторая — поверхностью инструмента. Смазка при этом может являться средой с вязкостью, изменяющейся в широком диапазоне (от газовой смазки до твердых смазок) [19, 20, 21]. [c.122] Очевидно, что в описанном примере штамповка днищ в жестком штампе на прессе двойного действия протекала в условиях режима внешнего трения, близкого к гидродинамическому. Габаритные размеры днища при этом превышали 1500 мм, а габаритные размеры заготовки — 2000 мм. [c.123] Ниже приводится методика подбора (либо приготовления) смазок оптимальной вязкости при холодной штамповке сферообразных, эллиптических, куполообразных и других полых деталей на прессах. [c.124] В формуле (82) значения начального радиуса фланца заготовки определяют из выражений (67, (68), (69). [c.126] По расчетному значению вязкости смазки подбирают по специальной литературе и различным рекомендациям, но с вязкое гью, близкой к полученной по расчету по формуле (82). [c.126] Вернуться к основной статье