Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Вытяжка листового материала. Вытяжка без утонения и вытяжка с утонением стенок. Усилие вытяжки.

Вытяжкой получают из плоской заготовки открытые полые изделия в основном трех видов: имеющие форму тел вращения, коробчатой формы, сложной формы. Процесс вытяжки осуществляется в штампах.

По характеру деформации применяют вытяжку без утонения и вытяжку с утонением стенок.

Вытяжка без утонения стенок является распространенным способом изготовления изделий. Для подсчета заготовки при вытяжке без утонения стенки применяется аналитический метод равенства поверхностей. В таком случае принимают, что средняя толщина стенки S' вытянутого изделия равна толщине заготовки S (рис. 8, а, б).

Площадь заготовки равна площади заготовочного кружка и площади изделия А' (как видно на рис. 8, а, изделие можно разъединить на два элемента - цилиндр и дно): A'=A₁+A₂= (πd²_ср/4) + πd_ср(h + h') =А =πD²/4, откуда .

Припуск h' на подрезку торца цилиндра может быть различным в зависимости от толщины и марки материала. При вытяжке цилиндрических изделий (без утонения) можно определить число и последовательность операций (рис. 8, б). Например, при необходимости изготовить изделие диаметром d_n и высотой h_n из плоской заготовки диаметром D, то, зная коэффициенты вытяжки m, получим: d₁ =m₁D; d₂=m₂d₁=m'd₁=m'(m₁D); d₃=m₃d₂=m'd₂=(m')²(m₁D); d_n= m_nd_n-1 =m'd_n-1= m^n-1(m₁D).

Рис. 8. Схема для расчета заготовки при вытяжке:

а - изделие, б - последовательность процесса; 1 - цилиндр, 2 - дно, 3 - заготовка, 4 - изделие

Прологарифмировав последнее уравнение, получим число операций n=1+[lgd_n - lg (m₁D)]/lg m'.

При вытяжке изделий коробчатой формы считают, что вытяжка происходит в углах, а прямые боковые стенки только отгибаются. Поэтому прямые стенки развертывают, как при гибке, а углы подсчитывают, как для вытяжки. Затем ступенчатый контур углов скругляют на плавный переход к прямым стенкам. Полученные изделия коробчатой формы по высоте обрезают за счет припуска, как у цилиндрических изделий.

Изделия сложной формы, например отдельные части кузова автомобиля, подгоняют (доводят) на заводах по мастер-моделям и по вытяжным штампам.

Усилие вытяжки довольно точно можно определить по теоретическим формулам, выведенным на основании теории пластичности. Но эти формулы сложны для пользования ими в заводских условиях. Поэтому на практике, как правило, применяются эмпирические формулы.

Полное усилие вытяжки (для прессов простого действия) Р_п = P+Q, где Р - усилие вытяжки, Н; Q - усилие прижима, Н.

Для первой операции вытяжки усилие P= πd₁Sσ_вk₁. Для второй операции и последующих P =πd₂Sσ_вk₂, где d₁ и d₂ диаметры вытягиваемых изделий по средней линии после первой и второй операций; σ_в - предел прочности материала, Па (Н/м²); k₁ и k₂ - поправочные коэффициенты.

Вытяжка цилиндрических изделий, у которых стенки тоньше дна, называется вытяжкой с утонением.

Вытяжка с утонением осуществляется без прижима, при этом зазор между матрицей и пуансоном должен быть меньше толщины стенки заготовки. После каждой операции вытяжки с утонением диаметр и толщина стенки заготовки изделия уменьшаются, а длина увеличивается. Число операций при вытяжке с утонением зависит от коэффициента вытяжки с утонением, являющегося отношением площади сечения изделия к площади сечения заготовки: m_1ут=A₁/A₀- для первой операции; m_nут=A_n/A_n-1 - для последующих операций, где А₀ - площадь поперечного сечения полой цилиндрической заготовки до первой операции; A₁ - площадь поперечного сечения изделия после первой операции; А_n-1 - площадь поперечного сечения предыдущей операции; А_n - площадь поперечного сечения промежуточной и последней операций.

Степень деформации при вытяжке из полой заготовки с утонением подсчитывается по формуле K₁=[(A₀-А₁)/А₁]*100%- для первой операции; K_n=[(A_n-1-A_n)/А_n]*100% - для промежуточных операций. Степень деформации есть величина, обратная коэффициенту вытяжки.

Наибольшее допускаемое утонение стенок 10-18% в зависимости от толщины материала.

Для подсчета диаметра заготовки при вытяжке с утонением можно пользоваться формулой (по справочнику В. П. Романовского) , где V - объем заготовки; S -толщина материала заготовки.