ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Вытяжка осесимметричных нецилиндрических деталей из "основы теории листовой штамповки " В технологии холодной штамповки значительное место занимает изготовление осесимметричных деталей, имеющих форму, отличную от формы цилиндрических деталей. [c.170] Типовыми представителями таких деталей являются детали с широким фланцем, ступенчатые, конические, с криволинейной образующей, со сферическим дном и т. д. Изготовление этих деталей имеет свои специфические особенности, связанные с особенностями процесса деформирования. Для сознательного управления технологическими процессами изготовления таких деталей желательно ознакомиться с особенностями деформирования заготовки и факторами, влияющими на допустимую величину формоизменения заготовки и качественные показатели деталей, получаемых вытяжкой из плоской заготовки. Так как изготовление указанных типовых деталей имеет свои специфические особенности, ознакомимся с этими особенностями и элементами расчетов применительно к изготовлению отдельных типовых деталей. [c.170] Вытяжка деталей с широким фланцем. Цилиндрическая деталь с фланцем представляет собой продукт незавершенной вытяжки, когда заготовка не полностью протягивается через матрицу. В тех случаях, когда коэффициент вытяжки, определяемый как отношение диаметра заготовки к диаметру цилиндрической части вытягиваемой детали, меньше или равен допустимому коэффициенту вытяжки на первом переходе изготовления цилиндрического стакана, изготовление детали с фланцем не представляет затруднений. Действительно, в этом случае напряжение оГршах в опасном сечении на протяжении всего процесса вытяжки не достигает величины, способной вызвать разрушение заготовки. Следовательно, процесс вытяжки может быть остановлен в любой промежуточной фазе деформирования и при любом значении диаметра фланца (в пределах d D). [c.170] Напомним, что диаметр заготовки приближенно определяется из условия равенства площади заготовки площади поверхности детали, заданной для изготовления. [c.171] В тех случаях, когда коэффициент вытяжки, потребный для изготовления заданной детали, становится больше допустимого коэффициента вытяжки для первого перехода изготовления цилиндрического стакана, возможное формоизменение заготовки становится ограниченным. Процесс вытяжки таких деталей связан с определенными трудностями. [c.171] Вытяжка деталей, при которой на первом переходе значение коэффициента вытяжки таково, что делает полное протягивание заготовки через матрицу невозможным, называется вытяжкой детали с широким фланцем. [c.171] При проектировании технологического процесса изготовления деталей с широким фланцем в первую очередь следует проверить, возможно ли изготовление заданной детали за один переход вытяжки. [c.171] Ранее было показано, что если вытяжка напроход невозможна, то допустимо некоторое уменьшение диаметра заготовки без разрушения. [c.171] Заметим, что полученное по формуле (213 ) значение относительной высоты части заготовки, втянутой в матрицу, будет несколько меньше достижимого. Объясняется это тем, что при деформировании заготовки с коэффициентами вытяжки большими допустимых на первом переходе вытяжки цилиндрического стакана зона, в которой происходит уменьшение толщины заготовки, возрастает. При этом в процессе деформирования наблюдается некоторое увеличение площади поверхности заготовки, что должно привести к соответствующему увеличению относительной высоты части заготовки, втянутой в матрицу. [c.172] Если расчеты, проведенные с использованием формул (181), (213) и (213 ), покажут, что заданные размеры h/d для детали с фланцем больше размеров, получаемых расчетом по приведенной методике, то такая деталь не может быть изготовлена однопереходным процессом вытяжки. В этом случае необходимо осуществлять вытяжку за несколько пере- ходов. [c.172] Особенность построения переходов при вытяжке деталей с широким фланцем заключается в том, что диаметр заготовки будет изменяться лишь на первом переходе вытяжки, а на последующих переходах наружный диаметр фланца не изменяется (рис. 62). [c.172] Уменьшение размеров очага деформации достигается тем, что периферийная часть фланца ие переводится в пластическое состояние, а остается упругодеформированной с неизменным наружным диаметром. Последующие операции вытяжки уменьшают диаметр цилиндрической части заготовки, образованной на предыдущем переходе вытяжки при этом одновременно увеличивается высота цилиндрической части и ширина фланца. [c.173] Увеличение ширины фланца при неизменном наружном диаметре происходит вследствие изменения внутреннего диаметра фланца путем перехода части поверхности, втянутой в матрицу на предыдущем переходе, во фланцевую часть заготовки на данном переходе вытяжки. Так как часть заготовки, переходящая во фланец на предыдущем переходе, была обтянута по кромке матрицы и имела определенный радиус кривизны срединной поверхности в меридиональном сечении, то при переходе во фланец эта часть заготовки должна получить спрямление. [c.173] Отсюда следует, что диаметральные размеры границы пластически деформируемой части заготовки на последующих переходах вытяжки деталей с широким фланцем должны быть больше размеров границы между плоской частью фланца и торообразной частью заготовки, контактирующей со скругленной кромкой матрицы на предыдущем переходе вытяжки. [c.173] Учитывая сказанное, можно отметить, что размеры очага деформации на последующих переходах вытяжки деталей с широким фланцем значительно изменяются. Вначале, когда заготовка с фланцем начинает втягиваться в матрицу, размеры очага деформации увеличиваются (по аналогии с начальным периодом деформирования на последующих переходах вытяжки цилиндрических деталей). В случае вытяжки деталей с фланцем при достаточной высоте цилиндрической части мон ет наступить этап установившегося деформирования, когда размеры очага деформации, граничащего с цилиндрической частью исходной заготовки и цилиндрической частью, образованной в данном переходе, остаются постоянными. После того как верхняя граница очага деформации подойдет к торообразной части заготовки, образованной по кромке матрицы на предыдущем переходе вытяжки, размеры очага деформации опять начнут увеличиваться увеличение происходит до тех пор, пока верхняя граница очага не подойдет к плоской части фланца заготовки, деформируемой на данном переходе. [c.173] Естественно, что увеличение размеров очага деформации в заключительной фазе деформирования должно сопровождаться увеличением напряжения ар ах в опасном сечении заготовки, а следовательно, и усилия вытяжки. [c.173] Так как при вытяжке деталей с широким фланцем обычно применяют матрицы с торообразной рабочей поверхностью (радиусные матрицы), то напряжение Ор ,ах на этапе установившегося деформирования может быть найдено по формуле (207). [c.174] Наибольший интерес с точки зрения оценки величины допустимого формоизменения представляет определение величины Ордах в последний момент деформирования, когда размеры очага деформации максимальны, а соответственно максимально и напряжение Ортах в опасном сечении заготовки. [c.174] Следует отметить, что определение величины напряжения Ор, необходимого для спрямления торообразного участка заготовки, переходящего в плоскую часть фланца, представляет значительные трудности. Исходя из анализа процесса изгиба полосы с растяжением, можно было бы считать, что для полного спрямления заготовки могут потребоваться напряжения, близкие к напряжению текучести. Однако, учитывая, что спрямление сопровождается элементами втягивания заготовки (деформация ед является деформацией сжатия), можно полагать, что действие сжимающих напряжений Од будет способствовать уменьшению величины Ор, необходимой для спрямления торообразной части заготовки. Кроме того, следует учитывать, что при вытяжке деталей с широким фланцем последний в заключительной стадии деформирования подвергается обычно правке, т. е. сжатию между матрицей и прижимом, что также способствует уменьшению напряжения Ор, необходимого для спрямления. [c.174] Из сказанного можно допустить, что изменение кривизны в торообразном участке при его спрямлении будет вызывать увеличение меридионального напряжения на величину 2ДОр, где Аор определяется по формуле (30). Спрямление торообразного участка происходит одновременно по двум его границам, что и учитывается при определении влияния спрямления на величину меридионального напряжения. [c.174] Вернуться к основной статье