Вытяжка листового материала.

Вытяжка – процесс получения полой детали необходимой формы из листовой заготовки. В зависимости от формы готовой детали различают два вида вытяжки, вытяжка без утонения стенок и вытяжка с утонением стенок. Вытяжка без утонения стенок предполагает относительное изменение наружных размеров заготовки без изменения толщины материала. Процесс вытяжки производится в специальных штампах за один или несколько переходов. При осе симметричной форме детали процесс вытяжки характеризуется коэффициентом вытяжки Кв = D/Dзаг., где D –диаметр детали, Dзаг. – диаметр заготовки Рис.117.

 

                          Рис.117

Заготовка представляет собой диск толщиной S, который устанавливается на матрицу (4) и прижимается прижимом (2). При перемещении пуансона (3) происходит процесс вытяжки и формируется деталь (1). В процессе формовки в материале заготовки возникают напряжения растяжения  и напряжения сжатия , которые могут приводить к образованию складок на фланце детали. Для предотвращения появления складок используется прижим 2. Величина напряжений зависит от радиусов скругления матрицы rм и пуансона rп, а также высоты Н. При вытяжки без утонения стенок зазор z = (1,1 – 1,3) s. В зависимости от глубины вытяжки, формовка детали может производиться в несколько переходов Для сокращения количества переходов следует стремиться к уменьшению коэффициента вытяжки К в за счёт подогрева фланца заготовки, применения смазок, термообработки между переходами, совершенствования конструкции штампа. В таблице 13 приведены значения коэффициента вытяжки различных материалов для цилиндрических и прямоугольных деталей.

                                                                                            Таблица 13.

Марка материала

Термообра- ботка

Цилиндрические детали

Прямоугольные детали

Первый переход К в Последующие переходы К в Первый переход К в Последующие переходы К в
Алюминий АМ и АМц - 0,52-0,55 0,7-0,75 0,3-0,35 0,4-0,5
Д16М и Д6М + 0,56-0,58 0,75-0,8 0,35-0,45 0,5-0,55

1Х18Н9Т

- 0,5-0,55 0,78-0,8    
+ 0,5-0,55 07,075    

 

 

Вытяжка с утонением стенок предполагает, что длина полой детали достигается за счёт уменьшения толщины стенок исходной заготовки Рис.118. При этом зазор между матрицей 2 и пуансоном 3 меньше чем толщина стенок заготовки 1, а толщина донышка больше толщины стенок. В отличие от процесса вытяжки без утонения стенок, в стенках заготовки возникают растягивающие напряжения за счёт                        трения материала заготовки о поверхность                                 пуансона и матрицы. Это приводит к увеличению   степени деформации материала и толщина стенки за один проход может уменьшаться в 1,5 – 2 раза. Для уменьшения сил трения применяют смазку, что позволяет уменьшить износ инструмента

                   Рис.118                     ( матрицы и пуансона).

Расчёт заготовок для тел вращения, получаемых вытяжкой, основан на равенстве поверхностей, объёма и массы заготовки ( с учётом припуска на обрезку).

Наиболее простым методом определения диаметра заготовки для детали сложной формы является правило Гюльдена, по которому диаметр заготовки определяется по формуле

                                               

где L – длина образующей вытягиваемой детали, мм; Х – расстояние от оси детали до центра тяжести образующей в мм.

На рис.119 приведена схема детали, имеющей форму тела вращения. Диаметр заготовки рассчитывается по приведённой формуле, где LX определяется как сумма произведений длин li каждого участка поверхности и расстояний  Х i  до его центра тяжести от оси           вращения.                                  


Рис.119

Для отрезков прямой центр тяжести находится посередине, для отрезков, являющихся частью окружности, положение центра тяжести приведено в таблице 14. Величина R соответствует внешнему контуру детали.                                                                                                   Таблица 14

   

При изготовлении вытяжкой деталей коробчатой формы расчёт заготовки производится из условий равенства площадей заготовки и готовой детали с учётом припуска на обрезку. Если деталь вытягивается за одну операцию, то припуск на обрезку  составляет .

Для квадратных и прямоугольных полых деталей (коробок) Рис.120 при  и относительно малых радиусах угловых закруглений расчёт заготовки производят по способу Б.П. Звороно.

Расчёт и построение развёртки для коробчатой детали осуществляется в несколько этапов:

 

а) определяют длину прямолинейных участков отгибаемой части стенок l, включая закругления у дна, по формуле


Рис.120

                      

б) определяют угловой радиус условной заготовки R, при этом возможны два случая:

, тогда ;

, тогда ,                

Где  - радиус нейтральной линии в углах, образованных дном и стенкой и двумя стенками, определяются по формуле (4.1);

в) из центра О проводят две перпендикулярные прямые об и од к боковым стенкам. Радиусом R проводят часть окружности до пересечения с прямыми об и од;

г)отрезки аб и ад делят пополам и через их середины проводят касательные к к дуге окружности радиусом R;

д)углы, образованные касательными и линиями контура заготовки, на прямолинейных участках кромок стенок закругляют радиусом R.

При конструировании коробчатых деталей необходимо учитывать пластические свойства материала

Дата: 2018-12-28, просмотров: 13.