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: 67

Скачиваний: 0

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

что

д е ф о р м а ц и я

в нижней м а т р и ц е начинается на

этапе

сни­

жения

усилия

в ы т я ж к и в верхней

матрице .

 

 

 

 

 

Это обеспечивает, с одной стороны, максимальное

усилие

на

операции,

не

п р е в ы ш а ю щ е е

 

усилия

на

одной

из

матриц,

с д р у г о й — н а д е ж н о е направление пуансона в верхней

матрице,

т а к

ка к край полуфабриката в этот момент

еще не вышел из

ее

рабочего

пояска.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На

рис. 32, а

показан

график

усилие — путь первого

пере­

хода

комбинированной в ы т я ж к и

при

п а р а л л е л ь н о м

способе,

часто

применяемом при протяжке . Ка к

у к а з а н о в

литературе

[ 1 ,

24, 41], расстояние м е ж д у

матрицами в

этом

случае

при­

нимается Я м = (0,5-^0,8) d.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

графиков

следует,

что

происходит

сложение

усилий,

увеличивающее м а к с и м а л ь н о е технологические усилие примерно

в 1,5 р а з а .

Опыт

показывает,

что этот момент является

наиболее

о п а с н ы м . с

точки

зрения

отрыва

дн а

вытягиваемого

изделия.

Н а рис. 32, б

показан

график

усилие — путь при

последо­

вательном

способе

деформации через две матрицы (с

выходом

п о л у ф а б р и к а т а

из

верхней

м а т р и ц ы ) ,

а на

рис. 32, я — при

комбинированной

в ы т я ж к е

по совмещенному

способу, когда

Р,хгсг_^

 

 

 

 

 

Р,кгс_

 

 

 

О

20

40

60 /7„,ММ

 

О

20

W

60 h„,MM

 

 

 

 

 

 

 

 

S)

 

г)

 

 

 

Рис.

32. Кривые

усилие — путь

комбинированной

вытяжки через

две

матри­

цы

(а, б, в)

к схема

вытяжки

с оптимальным силовым

режимом

(г):

 

1 — вытяжка

в верхней

матрице; 2 — вытяжка в нпжней

матрице; 3 — вытяжка

одновре­

менно в двух

матрицах. Материал — сталь 08кп; ти =0,51; т в

=0,82; тн

=0,82

 

 

 

 

 

 

1

s i

Si

 

 

3 С. А. Валиев

65

процесс деформации в нижней матрице начинается примерно па середине спада усилия верхней матрицы. Здесь потребный ход пресса незначительно увеличивается, зато технологическое уси­

лие снижается

на 30—40% и не превышает

максимального

усилия на одной из матриц (на верхней или на

нижней — за­

висит от распределения

д е ф о р м а ц и й ) .

 

П р и таком методе в ы т я ж к и сохраняются известные достоин­

ства в ы т я ж к и через

две

матрицы — плотное охватывание заго­

товкой пуансона

и

как

результат — использование сил трения

на пуансоне, большая точность получаемых изделий и большая производительность.

Снижение потребного усилия позволяет не только использо­ вать прессы меньшим усилием, но и повысить общую степень деформации за переход, т а к как условия деформации равно­ значны здесь условиям при последовательном способе выполне­ ния вытяжки, но без недостатков, присущих последнему.

Описанный прием дает тот ж е положительный эффект и при операции протяжки через две матрицы стакана, полученного вытяжкой или другим способом.

Г л а в а I I I . ПОСЛЕДУЮЩИЕ

ПЕРЕХОДЫ

КОМБИНИРОВАННОЙ в ы т я

ж к и

/. ОБЩИЕ

СВЕДЕНИЯ

 

 

П о с л е д у ю щ ий

переход

вытяжки осеснмметричных

изделий

без утонения

на

радиальной и конической матрицах

наиболее

полно изучен

И.

А. Норицыным [31] и Е. А. Поповым [32, 36].

Р а с с м а т р и в а я

формулы

д л я максимального растягивающего

н а п р я ж е н и я

при

в ы т я ж к е

на конической и радиальной матри­

цах, можно установить, что при прочих равных условиях кони-

ч'еский профиль матрицы по сравнению с радиальным

обеспечиг

вает снижение н а п р я ж е н и я на 15—20%. Это весьма существенно

о т р а ж а е т с я на достижимой степени деформации .

 

 

Учитывая

это, а т а к ж е преимущества

конического

профиля

для процесса

принудительного утонения,

комбинированную

вы­

т я ж к у на последующем переходе необходимо выполнять

на

конической матрице. В работах [8—12] были экспериментально

и теоретически

исследованы

особенности комбинированной

вы­

т я ж к и на последующих переходах при изготовлении

глубоких

цилиндрических

изделий.

 

 

 

 

Типовые схемы выполнения последующего перехода

комбини­

рованной в ы т я ж к и

могут быть п р я м ы е

и реверсивные,

со склад-

кодержателем и без

с к л а д к о д е р ж а т е л я

(см. рис. 1).

 

 

Комбинированную вытяжку на последующем переходе

мож ­

но проводить д в у м я

вариантами:

 

 

 

1)

из полой

заготовки (рис. 33) с

неутоненными

стенками

(заготовка получена вытяжкой без утонения);

 

 

2)

из полой

заготовки

(рис. 34)

с утоненными

стенками

(заготовка получена комбинированной вытяжкой, протяжкой, выдавливанием или раскаткой) .

В случае 1, например на втором переходе, в зону утонения' втягивается стенка, максимальную толщину которой можно подсчитать приближенно по ф о р м у л е (для изотропного мате­ риала)

(58) з* 67

Путь пуансона

5)

Рис. 33. Последующий переход комби­ нированной вытяжки:

а — схема процесса деформирования из заго­ товки с иеутопевиой стенкой: б — характер кривых усилие—путь: 1 — заготовка с неутоненной стенкой: 2 —заготовка с утоненной стенкой, неотожженпая: 3 — заготовка с уто пенной стенкой, отожженная

Рис. 34. Схема деформирования на последующем переходе комбинированной вытяжки из заготовки с утоненной стен­ кой:

а — образование «донного барьера»; б — установившаяся стадия

П р и обычно рекомендуемых коэффициентах в ы т я ж к и (на­

пример, /«(/,=0,5;

md. = 0,73)

толщина края стенки в этом

слу­

чае будет равна

S2K = 1,65 S 0

- Такое увеличение толщины

суще­

ственно ограничивает значения достижимых степеней д е ф о р м а ­

ции на второй операции, та к ка к при коэффициентах

утонения,

например

тн = — = 0,67-^0,7,

фактический

коэффициент

уто-

нения

(по

утолщенному краю)

будет mSo

=

=

0,36

0,42.

Значит, такой вариант технологии может быть

использован

лишь

при небольшой разнице в толщине

дна и стенки

готового

изделия или в качестве калибровочной операции при последнем переходе многооперационного технологического процесса вы­ т я ж к и (без утонения) .

Таким образом, в первом случае коэффициент утонения на втором переходе представляет собой отношение толщины стенки после утонения (или величины зазора) к толщине исходного м а т е р и а л а . Трудности комбинированного процесса вызываются естественным утолщением стенки, накопленным за дв а перехода.

В случае 2 коэффициент утонения на втором или последую­ щем переходе обычно принимают как отношение толщины стен­ ки после этого перехода к толщине стенки заготовки — стакана

(предварительно утоненной) .

 

И м е ю щ и е с я рекомендации

по комбинированной в ы т я ж к е в

основном относятся ко второму

варианту . Однако дл я правиль ­

ного расчета технологических переходов необходимо учитывать

некоторые особенности процесса

формоизменения,

присущие

этому

варианту. Пренебрежение этими особенностями может

привести к неудачам при внедрении

метода.

 

При

комбинированной в ы т я ж к е

цилиндрических

издели""

обычно используют коэффициенты уменьшения диаметра, реке

мендованные в справочной литературе дл я

в ы т я ж к и без

утоне­

ния [34]. Эти коэффициенты в сочетании с

практически

прове­

ренными коэффициентами утонения дают

возможность

полу­

чать изделия значительной относительной глубины (за два пе­ рехода На^Ъ).

Попытки увеличить д е ф о р м а ц и ю по диаметру при этих коэф­ фициентах утонения приводят к отрыву дна. Попытки увеличить степень утонения стенки при коэффициентах т ^ г = 0,73 н- 0,85 вызывают резкое повышение усилия в ы т я ж к и в н а ч а л е операции (см. рис. 33, б). Следствием этого т а к ж е м о ж е т быть отрыв дна .

Эти явления, лимитирующие последующий переход комбини­ рованной вытяжки через одну матрицу, объясняются следую­ щим образом .

В вытяжной зазор последующего перехода комбинированной вытяжки, составляющий некоторую часть толщины утоненной стенки заготовки — стакана, в н а ч а л е этого перехода втяги-

69

 

 

 

 

 

 

d t _ l — d;

вается кольцевой

участок

дна

заготовки

шириной

и толщиной, почти

равной

толщине исходного материала . Объем

металла этого

кольца

создает

своеобразный барьер (назовем

его «донным

б а р ь е р о м » ) ,

с преодолением которого и связано

максимальное

усилие

в начале

операции. При преодолении это­

го «донного барьера»

коэффициент утонения

оказывается более

«жестким» по сравнению с коэффициентом утонения стенки на

этом ж е

переходе.

 

 

 

 

 

Естественно, такой коэффициент

вызывает

значительный

подъем

(пик) технологического усилия

в начале

графика уси­

лие—путь последующего перехода

комбинированной

в ы т я ж к и

(см. рис. 33, б) . На установившейся

стадии процесса,

когда в

вытяжном зазоре деформируется

стенка

заготовки (толщиной,

например, 5( = 0,7 s0), коэффициент

утонения становится

равным

заданному, и усилие, снижаясь, остается на одном уровне (в

случае

неупрочненной стенки) .

 

 

 

 

 

Влияние указанного «донного барьера» в качестве лимити­

рующего

фактора усиливается на третьем

переходе

в

связи

с увеличением разницы в толщине стенки

и

дна заготовки —

стакана .

 

 

 

 

 

 

На практике вопрос преодоления «донного барьера»

пыта­

ются решать нерациональным путем либо

 

просто

уменьшают

степень утонения стенки, либо снижают д е ф о р м а ц и ю

по

диа­

метру

(до

та. =0,9-4-0,95), п р и б л и ж а я с ь

к

схеме

протяжки .

И то, и другое увеличивает необходимое число переходов, чтб производству невыгодно.

Д л я решения проблемы вытяжки изделий с большой глуби­ ной предложены следующие способы уменьшения влияния ука­ занного «донного барьера» на последующих переходах:

а) последующая комбинированная в ы т я ж к а через две матрицы с оптимальным силовым режимом с обычными коэф­ фициентами деформации;

б) новый метод комбинированной в ы т я ж к и без утонения

стенки;

 

в) метод комбинированной вытяжки

с уменьшением толщи ­

ны дна заготовки.

 

2. ВЫТЯЖКА ИЗ ПОЛОЙ ЗАГОТОВКИ С

НЕУТОНЕННЫМИ

СТЕНКАМИ

 

Общей особенностью схем комбинированной в ы т я ж к и на по­ следующем переходе (при прямой вытяжке) является наличие

двух

участков в зоне

/ очага пластической деформации (см.

рис.

33, а):

участка

бесконтактного

пространственного изгиба

( I , а) и участка вытяжки на конусе

матрицы ( I , б) . Зона / /

(утонения)

аналогична зоне / / первого

перехода.

70

Смотрите также файлы