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

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

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

0> 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