Файл: Валиев, С. А. Комбинированная глубокая вытяжка листовых материалов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 75
Скачиваний: 0
методу |
(без |
утонения стенки), |
описанному выше |
д л я |
прямой |
|||
схемы |
в ы т я ж к и . Д л я |
этого заготовка |
д о л ж н а |
иметь утоненные |
||||
стенки |
(рис. |
42), т. |
е. s-i_i<0,75 |
s0. |
Так к а к |
при |
этом |
можно |
осуществлять значительную д е ф о р м а ц и ю по диаметру, увели
чивается толщина стенок и относительная прочность |
вытяжной |
||||||||
матрицы. К р о м е того, в момент пиковой нагрузки |
заготовка |
||||||||
плотно охватывает матрицу снаружи . |
|
|
|
|
|
||||
Очаг |
пластической деформации |
при |
реверсивной комбиниро |
||||||
ванной |
в ы т я ж к е можно разделить |
на |
две зоны |
(см. |
рис. 42): |
||||
зона изгиба с трением на ребре матрицы |
( / ) , |
зона принудитель |
|||||||
ного утонения на коническом участке |
матрицы |
( / / ) . |
|
||||||
Осевое растягивающее н а п р я ж е н и е |
в |
критический момент |
|||||||
определится по формуле (32') |
с |
подстановкой |
|
|
|
||||
и |
°« =1 ', 4'n ^+ ^-)(1 + |
T " , ' » ) |
( 6 1 ) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
*t |
т |
"+г ср |
|
|
|
|
|
Г л а в а |
IV. ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ МЕТОДА |
|
|
|
||||
КОМБИНИРОВАННОЙ в ы т я ж к и |
|
|
|
|
|
|||
1. КАЧЕСТВО |
ИЗДЕЛИИ |
|
|
|
|
|
|
|
Ш и р о к ое распространение холодной штамповки, в том числе |
||||||||
глубокой в ы т я ж к и , в точном |
машиностроении, |
приборостроении |
||||||
и в других отраслях требует |
количественной |
оценки |
качества |
|||||
(точности) |
штампованных деталей. |
|
|
|
|
|
||
К сожалению, в специальной литературе |
уделяется, этому |
|||||||
вопросу недостаточно внимания, а д а н н ы е некоторых |
авторов |
|||||||
[34, 26] н у ж д а ю т с я в серьезной корректировке, |
т а к как |
не учиты |
||||||
вают, например, |
изменения |
свойств |
(анизотропии, |
упрочнения |
||||
м а т е р и а л а ) . К р о м е того, эти |
данные |
не |
содержат |
сведений о |
||||
точности, по толщине полых деталей, |
в |
частности, |
получаемых |
|||||
вытяжкой |
с утонением. Н е т т а к ж е данных |
о чистоте |
поверхности |
|||||
штампованных деталей . |
.. |
|
|
|
|
. , |
||
Для. повышения качества |
в технологии в ы т я ж к и |
без утоне |
ния цилиндрических и коробчатых изделий используют допол нительные операции калибровки и шлифования . Это увеличи
вает |
себестоимость изделия . |
К р о м е того, операция калибровки |
будет |
малоэффективной, если |
ее выполнять, к а к рекомендуется |
в работе [23]: «калибровочная операция осуществляется при за
зорах z— (1,04-1,1) 50 ». К а к |
отмечалось в гл. |
I , в |
таком з а з о р е |
|||||
можно откалибровать только верхнюю половину стенки |
изделия, |
|||||||
т а к как |
часть стенки, |
п р и л е г а ю щ а я |
к донному |
закруглению, |
||||
имеет произвольное утонение примерно до 0,80 SQ. |
|
|||||||
Очевидно, |
проблема |
повышения |
качества |
полых |
изделий |
|||
может |
быть |
решена путем |
использования новых |
технологиче |
ских приемов и схем деформирования, новых составов и методов нанесения технологических смазок. Н о при этом технологиче ский цикл'изготовления изделий не д о л ж е н увеличиваться.
Аналитическое определение суммарной погрешности штам пуемой детали связано с большим числом переменных факторов, которые изучены недостаточно, поэтому большое значение .имеет накопление экспериментальных данных д л я разработки классов точности (и системы технологических допусков) деталей-,' полу чаемых глубокой вытяжкой .
89
Д л я |
определения величин и характера погрешностей |
полых |
|||
деталей |
автором |
были |
поставлены специальные |
эксперименты |
|
по в ы т я ж к е стали |
08кп |
и латуни Л 6 3 в диапазоне зазоров 2 = |
|||
= (1,44-0,7) so с тремя |
степенями в ы т я ж к и . Опыты проводили |
||||
на испытательном гидравлическом прессе с фиксацией |
макси |
||||
мальных усилий и выборочной записью диаграмм |
усилие—путь. |
||||
Д л я |
указанного диапазона зазоров, обеспечивающих |
переход |
|||
от схемы в ы т я ж к и к схеме комбинированной вытяжки, |
исполь |
||||
зовали |
комплекты |
матриц с радиальной и конической заходной |
|||
частью |
и с различными |
диаметрами . Д и а м е т р пуансона |
был не |
изменным (33 м м ) .
Перед вытяжкой толщину заготовок тщательно измеряли с помощью микрометра . После вытяжки внешние диаметры ста канов измеряли в двух точках образующих боковой поверхности: у перехода стенки в закругление у дна и у верхнего края с по
мощью микрометра |
с точностью до |
0,01 мм. В |
тех ж е точках |
измеряли толщину |
стенки стаканов |
с помощью |
микрометра со |
сферическими измерительными поверхностями. Высоту стаканов
измеряли |
штангенциркулем |
с точностью |
до |
± 0 , 5 мм. |
||
Ввиду |
того, что сталь |
и |
латунь имели |
плоскостную анизо |
||
тропию, |
проявившуюся |
в образовании |
небольших |
фестоноз, |
||
у к а з а н н ы е измерения проводили по о б р а з у ю щ и м |
фестонов и |
впадин, т. е. под углами 6 = 0°; 90° и 45° к направлению прокатки (фестоны у стаканов из стали располагались вдоль и поперек
прокатки, у стаканов из |
латуни — п о д углом |
45°). |
Схема изме |
рения размеров стального |
стакана показана |
на рис. |
43. |
Результаты измерений подтвердили, что плоскостная анизо
тропия и величина з а з о р а |
существенно |
влияют |
на |
размеры и |
|
форму вытянутых |
изделий. |
|
|
|
|
Толщина вдоль |
стенки |
изменяется по |
фестону |
и |
по впадине |
с различной интенсивностью: по к р а ю впадины утолщение зна чительно больше, чем по к р а ю фестона. Произвольное утонение в опасном сечении (у дна) практически одинаково как по оси
впадины, т а к и по оси фестона, т. е. в |
этом месте анизотропия |
заметно не сказывается на изменении |
толщины вследствие ма |
лой степени деформации . |
|
90° |
|
Фестоны |
Рис. |
43. Схема |
измере |
|
|||
|
ний |
размеров вытянутого |
|
|
стакана |
|
90
|
|
Если известны коэффициенты |
нормальной |
анизотропии |
лис |
|||||||||
та |
|
лэ под различными |
углами к направлению |
прокатки |
(г0> гэ0, |
|||||||||
г 4 5 ) , то толщину |
края стакана, вытянутого без утонения из анизо |
|||||||||||||
тропного |
материала, можно |
вычислить |
отдельно по |
фестонам |
||||||||||
и |
впадинам |
по |
формуле |
(9) |
при значении показателя |
|
степени |
|||||||
в |
формуле |
(10) [9, 40]: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
для направления |
вдоль |
прокатки |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
I -г г00 |
|
|
|
|
|
|
для |
направления |
поперек |
прокатки |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
i - f - ' o ' |
|
|
|
|
|
|
для |
направления |
под углом 45° к направлению |
прокатки |
|
|
|||||||||
|
|
На рис. 44 показан различный характер утолщения |
стенки |
|||||||||||
стаканов по образующей фестона и впадины |
при в ы т я ж к е |
без |
||||||||||||
утонения. Эти данные |
удовлетворительно |
согласуются |
с |
расче |
||||||||||
тами по формуле (9). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Расчеты |
по указанной |
формуле |
показывают, что чем |
больше |
||||||||
разница |
в |
численных |
значениях |
коэффициентов г 4 5 и |
r0 |
( г 9 0 ) , |
тем больше разница в утолщении стенки по впадине и фестону. Ввиду того, что в листовой штамповке ч а щ е всего используется анизотропный материал, более полно о т р а ж а ю т процесс, графики распределения толщины в стенках изделий при вы тяжке, построенные по образующим впадины и фестона (рис . 44), чем графики, построенные вдоль одного сечения, обычно при водимые в литературе [28, 34].
Колебания толщины вдоль стенки (в меридиональном сече нии) могут быть количественно оценены как непараллельность (по ГОСТу 10356—63) образующих A s B H внутренней и внешней поверхностей стакана соответственно по впадине и по фестону (принимая условно, что толщина стенки изменяется по линей ному закону от самого д н а ) :
А^вд.вп = San |
S H , I |
(62) |
|
Д^вд.ф= |
S H> |
J |
|
где sB n и S(t, — толщина к р а я стакана |
соответственно |
по впа |
|
дине и по фестону; |
|
|
|
|
1 |
|
|
5ф = * о ( ^ ) ' + Г ™ Х |
, |
|
91