ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Вытяжка цилиндрического стакана из плоской заготовки из "основы теории листовой штамповки " В начальной стадии деформирования пуансон, оказывая давление на центральную часть заготовки, вызывает ее прогиб, так как усилия, действующие со стороны пуансона и матрицы, смещены в радиальном направлении и образуют изгибающий момент. [c.127] Дальнейшее опускание пуансона приводит к возникновению меридиональных растягиваюш,их напряжений, достаточных для перевода фланца заготовки (части, противостоящей плоскости матрицы) в пластическое состояние. С этого момента начинается втягивание заготовки в матрицу с образованием боковых поверхностей вытягиваемого стакана при одновременном уменьшении диаметра заготовки. Однако изгибающий момент в части заготовки, прилегающей к скругленной кромке матрицы, продолжает действовать, так как переход элементов фланца на скругленную кромку матрицы должен сопровождаться значительным изменением радиуса кривизны срединной поверхности этих элементов. [c.128] В промежуточной стадии деформирования заготовка принимает форму, показанную на рис. 49. [c.128] Как видно из формулы (153), во фланце при Ор может происходить пластическая деформация, в то время как для начала пластического деформирования донной части (плоское растяжение) или образующейся стенки (линейное растяжение) необходимо, чтобы Ор = Oj. Из этой же формулы видно, что напряжение Стр увеличивается с уменьшением текущего радиуса р. [c.129] Формулы (153) и (154) могут быть использованы для оценки величины изгибающего момента, действующего на переходе от фланца, к торообразной части заготовки, контактирующей со скругленной кромкой матрицы. [c.129] Так как напряжения Од действуют в широтных направлениях по конической поверхности, то они образуют относительно кромки матрицы момент, уравновешивающий изгибающий момент, изменяющий кривизну срединной поверхности элементов при их переходе на скругленную кромку матрицы. [c.129] Подставив в выражение (155) значения Од из формулы (154) и приняв в первом приближении, что угол а постоянен по радиусу (фланец принимает коническую форму с прямолинейной образующей), а и dy не зависят от радиуса, можно определить величину момента, созданного действием напряжений Од [для этого интегрируем уравнение (155) в пределах от р = до р = г]. [c.129] Зная / , г, а, 5 и ст (из опытов), по формуле (157) можно определить величину момента, действующего у кромки матрицы и вызывающего подъем фланца до угла конусности а. [c.130] Опытами было также установлено, что хотя в действительности кривизна срединной поверхности заготовки в меридиональном сечении непостоянна (немного увеличивается по мере приближения к кромке матрицы), образующая фланца незначительно отличается от прямой. [c.130] Зная поле напряжений во фланце, можно найти поле деформаций. [c.131] Утолщение заготовки при вытяжке возникает в той части, у которой деформации е. и eg обратны по знаку. [c.131] Величина а является отрицательной. Поэтому для изменения знака деформации необходимо, чтобы а —1. Радиус, разграничивающий зону утолщения от зоны утонения заготовки при вытяжке, может быть найден из условия, при котором а = —1. [c.131] Вытяжка заготовки по приведенной схеме без дополнительной опоры фланца может осуществляться лишь при определенных размерных характеристиках фланца, обеспечивающих отсутствие складкообразования. Сжимающие напряжения 0д, действующие во фланце при определенных условиях, могут привести к потере его устойчивости с образованием в радиальных направлениях волн или складок. [c.132] Более точный анализ потери устойчивости фланца заготовки при вытяжке, проведенный Л. А. Шофманом [56], показал, что интенсивность упрочнения металла в процессе деформирования оказывает влияние на склонность к складкообразованию. Было установлено, что более интенсивно упрочняющиеся металлы менее склонны к складкообразованию и предельное отношение з/О для них меньше, чем для менее интенсивно упрочняющихся металлов. Заметим, что по мере деформирования интенсивность упрочнения уменьшается, поэтому можно считать, что заготовки из наклепанного (упрочненного) металла более склонны к складкообразованию, чем заготовки из отожженного металла. [c.132] Рассмотрим подробнее влияние основных факторов на поле напряжений для наиболее общего случая — первого перехода вытяжки с прижимом. [c.133] Как видно из схемы (рис. 50), на заготовку в процессе деформирования воздействуют со стороны пуансона тянущая сила, создающая меридиональные растягивающие напряжения, усилие прижима Q, прижимающее фланец к плоскости матрицы, силы трения, приложенные к нижней и верхней плоскостям фланца, и силы трения, действующие на внутренней поверхности при ее скольжении по кромке матрицы. Кроме того, в местах резкого изменения кривизны срединной поверхности (изгиб при входе элементов на скругленную кромку матрицы и спрямление при сходе элементов со скругленной кромки матрицы) на процесс деформирования значительное влияние оказывают изгибающие моменты. [c.133] Попытаемся учесть влияние отмеченных факторов на поле напряжений в очаге деформации. [c.133] В том случае, когда плоскости прижима и матрицы, по которым скользит заготовка, параллельны, можно считать, что вследствие более интенсивного утолщения краевой части заготовки усилие прижима не будет равномерно распределяться по всей плоскости фланца, а его действие будет сосредоточено по некоторому кольцевому участку, граничащему с краем заготовки. Отсюда следует, что при вытяжке с прижимом на основную часть фланца не действуют нормальные напряжения, вызываемые усилием прижима. В то же время, как будет показано далее, усилие прижима сравнительно невелико и даже на части фланца не может создать нормальных напряжений, соизмеримых с пределом текучести. Следовательно, и при вытяжке с прижимом допускается, что схема напряженного состояния плоская. [c.133] Вследствие более интенсивного утолщения краевой части заготовки силы трения, вызванные действием прижима, будут сосредоточены у краевой части фланца. Это обстоятельство позволяет приближенно учесть влияние сил трения во фланце в граничных условиях. [c.133] Действительно, силы трения, приложенные к верхней и нижней плоскостям фланца вблизи его края, вызовут появление растягивающих напряжений в радиальном направлении у края заготовки. [c.133] Вернуться к основной статье