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: 79

Скачиваний: 0

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

Рнс. 44. Распределение толщины в стен­ ке стакана, вытянутого без утонения из анизотропного материала:

а — плоский график: по впадине, Jno фестону. Материал — бронза Бр.Б2, s0 «»l мм, mdl = М 6 ; б — пространственный график. Ма­ териал—лента из ннзкоуглеродтгтой стали; So=l мм; т</ =0,48

''min и Гшах — наименьшее

и наибольшее

значение

коэффициента

нормальной анизотропии;

sH — толщина

стенки

в

месте пере­

хода в закругление у дна,

мм.

 

 

 

У деталей из анизотропного материала

неравномерность

по толщине верхнего к р а я в поперечном сечении можно опре­

делить по формуле

 

 

 

 

A-Sll SDn

'S<P-

 

(63)

У к а з а н н ы е колебания

толщины

стенки

изделия в

продоль­

ном и поперечном сечениях нельзя отнести к понятию

разностен-

ности, т а к к а к последняя

характеризуется

различной

толщиной

противоположных стенок

поперечного сечения — р а д и а л ь н ы м

биением или эксцентрицитетом наружного и внутреннего конту­ ров и вычисляется по формуле

(64)

С разностенностыо непосредственно связана косина края стакана . Если косина возникает от смещения заготовки, появ­ ляется и разностенность. Если появилась разностенность, то обязательно будет косина. Очень редки случаи, когда неравно­ мерность вытяжного з а з о р а (эксцентрицитет рабочих частей штампа ) и смещение (эксцентрицитет) заготовки взаимн о ком­

пенсируются

и

разностенный

стакан не имеет косины края .

 

В

отличие

от

разностенности

величины

Д5В д,

вычисленные

по

формул е

 

(62),

назовем

продольной

разнотолщинноотью,

а

величину

AsB

— поперечной

разнотолщинностью .

П а р а м е т р ы

Дявд и

Asu

могут иметь значительную величину и при отсутст­

вии эксцентрицитета

внешнего и внутреннего

контуров,

т. е. при

идеальной

центрации

инструмента

( A s p = 0 ) ,

т а к

к а к

связаны

с

законам и

осесимметричной

деформации при

вытяжке ,

причем

уизотропного материал а As^—0.

Уполых изделий с колебаниями размеров по толщине тесно связаны погрешности форм ы деталей . Погрешности эти разно ­ образны и ч а щ е всего бываю т в ы з в а н ы анизотропией или не­

однородностью свойств заготовки, получающейся, например, в результате неравномерного отжига . Обычно допустимая вели­

чина

и с к а ж е н и я

форм ы задаетс я

частью

допуска

на размер .

И з м е р е н и я

показывают, что

в

случае

анизотропного

мате ­

р и а л а

деталь после в ы т я ж к и

без

утонения

 

приобретает

по на­

р у ж н о м у контуру

к р а я форму

многогранника

(четырехгранника,

шестигранника,

восьмигранника

или просто

о в а л а ) .

В

данном

случае эта некруглость (огранка) количественно может быть

оценена к а к полуразность диаметров наибольшей и

наимень­

шей описанных окружностей в одном поперечном

сечении:

•в max - А 'в min

(65)

2

 

93

где dB max и rfB

min — наибольший

и наименьший

наружные

диа­

метры

по контуру,

измеренные

вблизи верхнего

к р а я

стакана

в одном сечении.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М а к с и м а л ь н ы й

 

н а р у ж н ы й

диаметр при в ы т я ж к е

без утонения

располагается

по

фестонам,

минимальный — по впадинам . Это

можно

объяснить

тем, что п р о т я ж к а утолщений

в большей

мере

уменьшает остаточные н а п р я ж е н и я в стенке.

 

 

 

 

У к а з а н н а я

некруглость

 

(огранка)

и

конусообразность

со­

ставляют отклонение формы

детали от цилиндрической

(или не-

цнлиндричность) .

 

Конусообразность

поверхности

в ы р а ж а е т с я

в количественном

отношении

как погрешность

ф о р м ы

продоль­

ного

сечения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кон

 

=d0

— dn,

 

 

 

 

(66)

где

dB

и du

— наибольший

и

наименьший

диаметры наружной

поверхности,

измеренные

соответственно

у

верхнего

края

стакана

и

(внизу)

у донного

закругления

в д о л ь ,

одного

сечения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д а н н ы е

табл . 14, где представлены

результаты

проведенных

экспериментов, свидетельствуют об уменьшении всех показате­ лей, характеризующих погрешность формы и размеров изделий при переходе от схемы вытяжки (без утонения) к схеме комби­ нированной вытяжки . В последнем случае увеличивается чис­ тота поверхности детали . Если поверхность исходного стального

листа

(после

холодной

прокатки) имеет 6-й

класс чистоты, то

после комбинированной в ы т я ж к и в

зависимости

от

состояния

поверхности вытяжного инструмента и смазки можно

 

получить

9—10-й класс чистоты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В описанных

экспериментах

не

анализировалось

 

влияние

анизотропии

на

колебания

высоты

получаемых

деталей . Д л я

этой цели были проведены специальные исследования.

Д а н н ы е

точности по высоте цилиндрических деталей без фланца,

при­

веденные В. И. Кухтаровым,

 

не учитывают

анизотропию

мате­

риалов, поэтому

не пригодны

 

для практического

использования.

Известно, что при в ы т я ж к е

без

утонения

анизотропных

мате­

риалов

высота

фестонов составляет

8—-15%

высоты

с т а к а н а

в зависимости от исходной анизотропии и степени

 

в ы т я ж к и

(табл.

15). Пр и обрезке к р а я

с

фестонами

приходится

удалять

значительный

припуск

еще и

потому, что во

впадинах

м е ж д у

фестонами встречаются

либо

 

р а з г л а ж е н н ы е

складки,

либо

про­

дольные трещины, возникающие вследствие значительных тан­ генциальных деформаций с ж а т и я . Пр и анизотропном материале увеличение припуска на обрезку по сравнению с рекомендуе­ мыми в литературе значениями требует увеличения размеров исходной заготовки. Коэффициент увеличения заготовки, пред­

ложенный автором

на основе обработки данных практики,

связан с величиной

фестонов.

94

Т а б л и ц а 14

Характеристики погрешностей формы и размеров деталей при вытяжке

Относи-

Конусообразность

Продольная

разнотол-

Д кон-

 

щинность AsR „, мм

• тельный

м м

зазор

 

 

Огранка

 

2

 

 

Д о г р . мм

 

Фестон

Впадина

Фестон

Впадина

 

Латунь Л63, s0 = 1,5 мм

0,57

0,52

0,49

0,57

0,52

0,49

1,38

1,03

0,93

0,075

0,24

0,33

0,10

1,21

0,70

0,63

0,05

0,22

0,23

0,06

1,09

0,40

0,33

0,02

0,12

0,13

0,05

0,95

0,10

0,08

0,015

0,05

0,05

0,04

0,81

0,03

0,02

0,00

0,03

0,03

0,03

1,33

1,03

0,93

0,075

0,36

0,48

0,12

1,17

0,63

0,55

0,05

0,29

0,30

0,06

1,05

0,40

0,35

0,025

0,21

0,22

0,05

0,92

0,12

0,10

0,01

0,07

0,07

0,04

0,78

0,06

0,05

—

 

—

—

1,33

1,1

0,93

0,12

0,44

0,55

0,13

1,17

0,71

0,61

0,06

0,33

0,35

0,10

1,05

0,48

0,43

0,05

0,25

0,26

0,05

0,92

0,22

0,20

0,02

0,10

0,10

0,04

0,78

0,11

0,11

0,00

0,08

0,08

0,03

 

 

Сталь 08кп,

s0= 1,33 мм

 

 

 

1,31

0,70

0,63

0,04

0,27

0,32

0,10

1,18

0,44

0,42

0,03

0,21

0,22

0,03

1,03

0,15

0,15

0,03

0,07

0,08

0,02

0,88

0,02

0,04

0,02

0,04

0,04

0,02

0,73

0,03

0,04

0,00

0,04

0,04

0,01

1,31

0,71

0,64

0,05

0,35

0,45

0,11

1,18

0,47

0,45

0,02

0,27

0,29

0,03

1,03

0,22

0,22

0,02

о , п

0,12

0; 02

0,88

0,06

0,07

0,01

0,05

0,08

0,02

1,31

0,75

0,65

0,09

0,36

0,46

0,13

1,18

0,58

0,58

0,015

0,32

0,32

0,06

1,03

0,22

0,32

0,00

0,15

0,18

0,05

0,88

0,10

0,10

 

0,05

0,05

0,04

Абсолютная высота фестонов может быть определена при испытании листовых материалов путем пробной вытяжки стака­ нов по формуле

АН = Я т

а х — Я т 1 п

,

(67)

где //щах и //mm — средние значения высоты стакана

соответст­

венно по четырем фестонам и

четырем

впадинам .

 

 

 

 

Т а б л и ц а 15

 

Относительная высота фестонов (степень фестонообразования)

 

при первой

вытяжке

 

 

 

Материал

Толщина ли­

Коэффициент

Относительная

 

ста, мм s„

вытяжки

высота фе­

 

 

 

 

стона Ф, %

Бериллиевая бронза

0,95

0,5

9,6

Бр.Б2

 

0,95

0,45

15,6

Латунь

Л63

0,5

0,5

7,9

Сплав

АМцА-М

1,7

0,57

10,5

Алюминий А Щ

1,5

0,5

14,5

Сталь

08кп

0,9

0,5

7,9

Сталь

Х18Н10Т

1

0,5

9,4

О т н о с и т е л ь н ая высота фестонов или степень фестонообразо­ вания вычисляется по формуле

ф _ # т а х — ^ m i n

(68)

^fmin

 

Д л я исследования степени фестонообразования при

комби­

нированной в ы т я ж к е использовали образцы из алюминиевого

сплава

АМцА - М в состоянии

поставки и латуни

Л 6 3 холодно­

катаной

со степенью о б ж а т и я

40%, толщиной su—\,7

мм. Опыты

проводили при различной величине в ы т я ж н ы х зазоров

и

раз­

личной

степени

вытяжки .

 

 

 

 

 

 

~

величине относительного

вытяжного

з а з о р а

Z

= 2

При

—

обеспечивается

в ы т я ж к а без

п р о т я ж к и к р а я стенки,

т.

е.

«чис­

тая» в ы т я ж к а ;

другие величины

относительного

зазора,

приня­

тые р опытах, отвечают условиям полукомбинированной и ком­ бинированной в ы т я ж к и , и, таким образом, принятый диапазон позволяет сопоставить фестонообразование при обычной и ком­

бинированной в ы т я ж к е с различным утонением.

 

-

И з м е р е н н ы е средние величины высоты фестонов и высоты

стаканов

по впадинам, а т а к ж е

вычисленные по ф о р м у л е (68)

степени

фестонообразования при

в ы т я ж к е стаканов

из

указан ­

ных материалов с различными коэффициентами

деформации

даны в

табл . 16. Видно, что с уменьшением величины

относи-

96

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 16

Характеристика

колебаний высоты деталей

при вытяжке

анизотропного

 

 

 

материала

 

 

 

Относительный

 

 

 

Коэффициент

зазор

(коэффициент

Высота стакана

Высота фес­

Степень фесто-

вытяжки

 

утонения)

по впадине

тона АН, мм

нообразовання

т .

 

 

Я т И г

 

%

<и

 

 

 

 

 

Сплав А МцА-М, s0 = 1, 7 мм

 

 

 

2,00

24,20

3,55

14,7

0,60

 

0,88

26,40

2,17

8,2

 

 

0,80

27,54

2,08

7,5

 

 

0,74

28,85

2,54

8,8

 

 

2,00

30,30

6,26

20,7

0,54

 

0,88

34,50

4,01

11,6

 

 

0,80

36,80

3,23

8,8

 

 

0,74

38,20

4,77

12,5

 

 

2,00

35,80

8,39

23,4

0,48

 

0,88

44,40

5,91

13,3

 

 

0,80

47,20

3,84

8,1

 

 

0,74

49,60

6,47

13,0

 

 

Латуи ь

Л63, s 0 = l , 7

i м

 

 

 

2,00

23,65

1,18

5,0

0,60

 

0,88

25,90

0,73

2,7

 

 

0,80

29,60

0,59

2,0

 

 

0,74

29,92

0,73

2,4

 

 

2,00

30,80

3,69

12,0

0,54

 

0,88

35,70

2,54

7,1

 

 

0,80

38,70

2,14

5,4

 

 

0,74

39,82

2,56

6,6

 

 

2,00

38,38

5,88

15,3

0,48

 

0,88

45,55

3,89

8,5

 

 

0,80

48,78

3,66

7,5

 

 

0,74

52,55

5,03

9,6

4 С. А. Валнев

97

Смотрите также файлы