Файл: Валиев, С. А. Комбинированная глубокая вытяжка листовых материалов.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 63

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

конической

матрице

 

кроме

р,кгс

 

 

указанных

недостатков

приво­

5000

 

 

дит

еще к увеличению

высоты

 

 

матрицы, а

матрица

с

боль-

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

1

1

Рис.

22. Зависимость

усилия

комби­

2000

//

ll

нированной

вытяжки

от

геометрии

WOO

 

1

вытяжной кромки конической

матри­

 

V

цы.

Материал — латунь Л63:

2 — Я =

 

1

'»</, =0.56; m

-0,7: 1 — R ~ 0 ;

 

1

010 20 30 ifO 50 60 70hn,MH

=15So: Sa=-l мм

шим радиусом приобретает свойства радиальной матрицы, не­ достатки которой были отмечены выше.

Исходя из этого максимально допустимый

радиус скругления

рабочего

пояска конической

матрицы дл я

комбинированной

в ы т я ж к и

м о ж е т . быть вычислен

по формуле

 

 

s0 (cos а — msi)

(49)

 

 

 

1- •cos а

При использовании конических матриц с оптимальным рас­ членением на стадии дл я в ы т я ж к и (z>-s0) оптимальные значе­ ния радиуса скругления в месте перехода конуса в рабочий поясок, исходя из минимума работы деформации в этом месте» можно определить по формуле [9]

 

 

 

0,71 VVM

 

 

(50)

 

 

RM

'~

sin а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если по каким-то

причинам радиус

кромки матрицы меньше

вычисленного по формуле (50), оптимальные

условия

деформа ­

ции на этой

кромке

(минимальные удельные

усилия)

будут при

в ы т я ж н о м

зазоре

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

_ а

 

(51)

 

^0

й 0

 

 

C C S

 

 

 

 

 

 

 

Н а конических матрицах

с оптимальным

расчленением про­

цесса максимальные растягивающие н а п р я ж е н и я в ы т я ж к и воз­ никают на первой стадии. Их можно найти по формулам» получаемым на основе решения приближенных уравнений равно ­ весия с энергетическим условием пластичности. Н а одноконусной

матрице с плоским

с к л а д к о д е р ж а т е л е м

н а п р я ж е н и е найдем по

формуле

 

 

 

 

 

In

1

 

 

 

= = -

1(1 + Имфк)

 

 

l.lO-s

2 Я В С У т,

 

+ In-

Ртах

 

18*£

 

 

"1

 

 

"ч

 

 

1 — т

 

 

 

 

 

 

 

(52)

49

где \|з — степень деформации к р а я заготовки, соответствующая максимальному растягивающему напряжению во фланце [ 3 2 ] ;

- ф = 1

D

 

" . ф к — угол

охвата

входной

кромки ко-

 

 

 

 

 

Ч

 

 

 

 

 

нуса

матрицы

заготовкой;

срк = 90 — а;

радиус входной

кромки конуса.

 

 

 

 

 

 

 

На

двухконусной матрице

без с к л а д к о д е р ж а т е л я

н а п р я ж е н и е

УР

= l , I c r s i

 

(1 + u l M c t g a u ) / In

 

 

X

 

 

 

 

 

 

4

2R •

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X ( l

+ ДмФк) -г

In

 

(53)

где

 

 

D0

— d!

 

 

 

 

 

 

R

 

Фк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Во всех случаях использования схемы вытяжки с оптималь ­ ным расчленением на стадии среднее значение сопротивления д е ф о р м и р о в а н и ю можно определять по формуле

П

/ 1

— m',

\

1—i|'D

.

(54)

а„ « -г^-

(—г±-

)

Р

1 - %

\

%

J

 

 

 

Таким образом, схемы первого перехода иа основе оптималь ­

ного расчленения процесса

па

характерные стадии

создают

предпосылки д л я интенсификации технологии в ы т я ж к и и комби­

нированной

вытяжки .

 

 

Д л я достижения максимальной

степени в ы т я ж к и на

операции

необходима

м а к с и м а л ь н а я степень

на первой стадии.

П р е д е л ь ­

ный коэффициент в ы т я ж к и на первой стадии определяется по

условию

прочности опасного

сечения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р т а х " -

B t f n s +

0,5

 

 

 

(55)

 

 

 

 

 

 

 

 

Р е ш а я

полученное

уравнение,

находим

 

 

 

 

 

 

 

 

Rns

 

0,7s0

1 - * -

 

 

mJ

'пред

•exp

2 +

ц м ( 9 0 - о )

 

 

(56)

 

 

 

 

На основе

предельной деформации

иа

первой

стадии,

исходя

из соотношений

м е ж д у п а р а м е т р а м и

матрицы,

можно

опреде­

лить предельный

коэффициент первого

перехода

в ы т я ж к и с уче­

том трения, упрочнения, параметров матрицы и пуансона:

 

 

 

т,dmpeR

 

1ПРСД')

2

• sin

а

 

(57)

 

 

 

 

•

sin

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

Теоретический коэффициент

в ы т я ж к и на

первой стадии д л я

упрочняющегося материала

 

 

 

 

 

m'dn =

— е х р 0 , 5 ! 'Ч

 

а без

учета

упрочнения

 

 

 

 

 

m,i

=

— 0,5

 

 

 

е

 

 

 

1Т

 

 

откуда

при

благоприятных

углах ( и » 1 5 ° )

матрицы значение

теоретического коэффициента первого перехода вытяжки полу­ чается

 

mdn~ — — 0.37.

 

 

 

е

 

 

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ

ПЕРВОГО

ПЕРЕХОДА КОМБИНИРОВАННОЙ

ВЫТЯЖКИ

 

НА РАЗЛИЧНЫХ

МАТРИЦАХ

 

 

Радиальные матрицы

с большим противонатяжением. Усло­

вия проведения экспериментов

на

радиальных матрицах были

следующие. В ы т я ж к у проводили на

штампе с жестким складко -

д е р ж а т е л е м , обеспечивающим

начальный зазор между матри­

цей и его рабочей поверхностью

около 1,05 .90 . Радиус закругле­

ния матрицы был принят несколько более жестким, чем реко ­ мендуемые, а именно R^= (3-h4)s0 . Величину вытяжного зазора изменяли путем смены матриц при постоянном пуансоне диа -

метром

d n = 3 3

мм, в диапазоне

значений — =1,35—0,6. Опыты

проводили

на гидравлическом

 

s0

прессе

с записью

испытательном

д и а г р а м м

усилие — путь.

 

 

 

 

 

 

 

Р к п ы т а н и ю

подвергали два материала: сталь 08ВГ

толщиной

1,35 мм и латунь Л 63 толщиной

1,5 мм.

 

 

 

 

Н а

рис. 23

показаны кривые

усилие-—путь,

снятые при

проведении

экспериментов,

на

рис. 24 — кривые

зависимости

максимальных усилий от зазора, построенные

по данным

экспе­

риментов. Характер

кривых

подобен кривым,

представленным

в работах

[47, 41].

Видно,

что с

уменьшением зазора

усилие

в ы т я ж к и возрастает на 30—40%. О д н а к о получаемые при этом

повышение точности изделий и увеличение относительной

глу­

бины

свидетельствуют о том, что комбинированная

в ы т я ж к а

д а ж е

при таких

нерациональных условиях деформации эффек ­

тивна.

 

 

 

Одноконусные

матрицы без складкодержателя. Д л я

выявле ­

ния

максимальных степеней деформации комбинированной

вы­

т я ж к и и допустимых коэффициентов утонения на конических матрицах без с к л а д к о д е р ж а т е л я была проведена большая серия экспериментов и производственных испытаний с заготовками из

5t

P,Kti

73

•6000

 

 

 

 

1,03

 

то

f

 

\,1,18

 

 

woo

 

\

 

 

 

 

 

 

50{h„,MM

 

10

20

 

30

w

 

 

W

Рис. 23.

Графики

усилие — путь

вытяжки

•на радиальной

матрице

со

складкодержа-

телем при n; d j

=0,51 и различных

относи-

тельных

зазорах

2

Материал — сталь

— .

So

08кп; so =1,35 мм

р а з л и ч н ых материалов при относи­

тельной

толщине

Sz> = 4,54-13%.

Получены

 

показатели

деформации,

значительно

р а с ш и р я ю щ и е

пред­

ставления

о возможностях комбини­

рованной

вытяжки . Р е з у л ь т а т ы

экс­

периментов

приведены в табл . 6 [11].

Р,кгс

 

 

 

 

 

9500

 

 

 

 

 

9000

 

 

 

 

 

8500

 

 

 

 

 

8000

 

 

/

 

 

7500

 

 

 

Ур

7000

 

Ж

 

 

 

,—/-/-

 

—

 

 

6500

 

 

 

А /

6000

 

 

к

И

р

 

 

/

 

'у.

5500

 

 

 

К

5000

 

о--~

V

 

\

то

 

 

7

4000

с?

 

/

 

 

3500<4

<J {2

</ 1,0

0,9 0,8 f

Рис. 24.

Графики

зависимо­

сти максимального усилия вы­ тяжки от величины вытяжного

z зазора — :

s0

XX лагунь Л63 по данным ра­ боты [51];

О

О латунь Л63; ] по данным

•

•

сталь ОБкп.

) автора

книги

/ — ' " d t

= °-5 1 : 2~'"d1

= 0 - 5

7

Одноконусные матрицы с плоским складкодержателем. Д л я проверки новой схемы автором были проведены эксперименталь ­

ные

исследования

в ы т я ж к и без утонения

и комбинированной

в ы т я ж к и на конических матрицах

с плоским

с к л а д к о д е р ж а т е л е м

в штампе, показанном на рис. 25. Оригинальность

эксперимен­

тального штампа

состоит в том, что его матрица

имеет состав­

ную

конструкцию,

позволяющую

менять

два параметра (DK

и /гк ) при сохранении других параметров неизменными. Входной диаметр конуса DH имеет следующие значения: 91; 82; 74; 66; 58 мм, изменяющие условия расчленения процесса на стадии.

Эксперименты

проводили

на

латуни

Л8 0 толщиной s0 =

= 0,95 мм. Д и а м е т р

заготовки

D 0 = 1 0 0

мм (s D = 0,95%),

рабочий

диаметр

матрицы d M = 50 мм, угол

а = 1

5 ° .

 

 

Д л я

записи графиков усилие — путь использовали

испыта­

тельную машину ГМС-50, на которой устанавливали

экспери­

ментальный штамп. Д л я сохранения общей

высоты матриц под

них подкладывали компенсационные кольца

различной

толщины.

52

Смотрите также файлы