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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 73

Скачиваний: 0

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7\

 

 

 

 

 

Рис.

48. Расчетные и

эксперименталь­

 

 

 

 

1

 

ные

зависимости

между коэффициен­

0,6

 

 

 

1

том

вытяжки

и коэффициентом

уто­

 

 

 

 

нения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 по

данным

работы [1]; 2 —по опытам

 

 

 

 

автора

с непредельными

значениями

 

 

 

 

 

 

(О — вытяжка

без разрушения;

X — раз­

0,5

 

 

 

рыв

стенки);

3 — по данным работы

[51];

 

 

 

4. а — по данным работы

Б. Н. Любарско­

 

о———

 

го, для

о=20" и а=15°: 6— теоретическая —

 

 

по формуле (45);

материал — ннзкоуглеро-

 

 

 

 

 

 

днстая

сталь: Ч'

=0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

Ц9

0,7

 

0,5

 

по

формуле

(46),

что

свидетельствует

о достоверности

резуль ­

татов, полученных

при новом методе испытаний.

 

 

 

 

5. ОБОБЩЕННАЯ

КЛАССИФИКАЦИЯ

МЕТОДОВ

 

 

 

 

И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

СИСТЕМ ГЛУБОКОЙ

ВЫТЯЖКИ

 

 

 

Теоретический

анализ

и

экспериментальные

исследования

различных

процессов

глубокой

в ы т я ж к и позволяют помимо

основных

понятий — процесс

деформации,

схема

д е ф о р м а ц и и ,

метод (способ) вытяжки, переход (операция),

ввести

новое

понятие — технологическая

система.

 

 

 

 

 

 

Методы в ы т я ж к и можно рассматривать как технологические

системы,

представляющие

собой последовательное

сочетание

отдельных элементов-операций.

 

 

 

 

 

 

 

Если условно

обозначить элементы-операции, соответствую­

щие

трем

основным процессам

вытяжки, следующими

буквами:

В — в ы т я ж к а

(без

утонения),

 

П — протяжка, К — комбиниро ­

ванная вытяжка, то обычную технологию в ы т я ж к и можно пред­

ставить к а к систему, состоящую из элементов В:

В—В—В—В...

Например, технологический процесс изготовления трубок —

заготовок д л я

сильфонов [4] является

системой

из элементов В'

и Я (всего 12

элементов - операций):

В—В—В—В—В—Я—Я—

—П—П—П—П—П.

 

 

 

Подобные громоздкие системы, широко применяемые в п р о ­ мышленности, свидетельствуют о большой трудоемкости техно­

логии глубокой

в ы т я ж к и .

 

 

 

 

Н а

основе

указанных на рис. 3 процессов деформации

вы­

т я ж к и

и соответствующих

им методов

в ы т я ж к и

р а з р а б о т а н а

о б щ а я классификация технологических систем

глубокой

вы­

тяжки,

представленная на

рис. 49 в виде

структурной таблицы .

В этой классификации

технологические системы охватывают

все возможные

сочетания

процессов вытяжки на

первой и

вто-

113


|

к,-вг

к2

вг

1

 

1

к,-в,

Кг-В,

1

 

1

1

Кг-Пг

 

1

к,~п,

к,

п,

 

 

1КгKg

Кг-Кг

Кг к,

к2-к,

1-к,

в-кг

 

 

'-в

 

в-л,

д-П,

п,-п,

П2

/7,

1

 

 

1

п,-п2

Пгг

1

 

 

1

/7,-Л-,

/7,-Л,

1

 

 

1

/7,-/1%

п2г

1

 

I

/7,-5,

п2-в,

1

 

 

1

П,-В,

п22

рой операциях, т. е. представляют собой двухэлементные системы.

Двухэлементные системы являются основными. Они обеспечивают высоко­ производительную технологию получе­ ния полых изделий в большом диапа­ зоне относительных параметров (Hd,

Ц и ф р о в ы е индексы при буквенных

символах у к а з ы в а ю т

количество мат­

риц, через которые

деформируются

заготовки. Обозначение fi| соответст­ вует комбинированной в ы т я ж к е по но­ вому способу (без утонения стенки).

Элементы с индексом «2» факти­ чески представляют собой составные элементы, собранные из простых эле­

ментов,

или

подсистемы,

например,

Я 2 = /7, + Я , ;

К2 = К1 + Л];

В3 = В1 + Пи

Выбор

необходимой,

оптимальной

для данных условий системы может

быть облегчен

благодаря расшифровке

достижимых значений

технологических

параметров

систем,

приведенных в

Рис.

49. Общая

классификация технологиче­

ских

систем глубокой вытяжки

табл . 20. В основу расчета были положены минимальные зна­

чения рабочих коэффициентов

вытяжки

( m j 1

= 0,44)

на

первой

операции

и

минимальные

значения

расчетных коэффициентов

утонения.

Д а н н ы е ,

приведенные в

таблице,

показывают,

что

эти системы

могут

обеспечить

относительную

глубину

вытяжки

в диапазоне

= 0,2-4-13,5

и

отношение

толщины

дна

к

тол­

щине стенки

/ С т = 1 ч - 6 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Явное

преимущество по основному показателю

(На),

харак­

т е р и з у ю щ е м у производительность технологического процесса,

имеют

системы

с элементом комбинированной вытяжки (Ki,

Кг,

В[, Вг).

Если

необходимо получить более глубокие детали,

то

.любую из двухэлементных систем можно развить в многоэле­ ментную путем добавления последующих элементов. При этом могут быть простые сочетания, когда последующие элементы-

операции аналогичны второму элементу (например,

Ki—Кг—Кг},

и сложные сочетания, когда последующие элементы

отличаются

от второго

(Ki—Кг—Вг) •

 

 

В частности, по технологической системе 17 с добавлением

третьего

элемента — операции Кг—В2—В2

можно

получить

# й ~ 4 0 т 1 р и /Ст = 3.

 

 

:114


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

20

 

Достижимые значения

относительной

глубины

и степени деформации

 

 

 

в

различных

технологических

системах

 

 

 

 

 

Первая

операция

 

 

Вторая

операция

 

 

 

Шифр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по пор.

системы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

4-

 

 

 

 

 

4

 

4~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5: | -а

я"

1

В—В

0,44

1,0

56

1 08

0,75

1

 

25

2,05

1

67

2

В—Пг

0,44

1,0

56

1 08

1,0

0,6

 

40

1,73

0,6

73,5

3

В—П.

0,44

1,0

56

i

08

1

0,36

64

2,9

0,36

84

4

В—Кг

0,44

1,0

56

1 08

0,75

0,7

 

47,5

2,9

0,7

77

5

В—Кг

0,44

1,0

56

1 08

0,75

0,42

68,5

4,8

0,42

86

6

К\к»

0,44

0,6

73,6

1 75

0,75

0,70

47,5

4,8

0,42

86

7

0,44 0,6

73,6

1 75

0,75

0,42

69,5

8,1

0,25

92

8

 

0,44

0,6

73,6

1 75

1,0

0,6

 

40

2,9

0,36

84

9

/С, - Я . ,

0,44

0,6

73,6

1 75

1,0

0,36

64

4,8

0,22

90,5

10

K i - B i "

0,44

0,6

73,6

1 75

0,55

1,0

 

45

7,6

0,60

85,5

11

Ki-B,

0,44

0,6

73,6

1 75

0,55

0,6

 

67

12,7

0,36

91,3

12

Ko—Ki

0,44

0,42

81,5

2

5

0,75

1,1

 

25

4,5

0,42

86

13

Kl-K-i

0,44

0,42

81,5

2

5

0,75

0,66

50,5

7,4

0,28

91

14

К,—Пх

0,44

0,42

81,5

2

5

1,0

0,60

40

4,2

0,25

89

15

/Со—я.

0,44

0,42

81,5

2

5

1,0

0,36

64

7,0

0,15

93,4

16

/Сз - Bi

0,44

0,42

81,5

2

5

0,55

1,3

 

45

10,6

0,42

90

17

2 —Вз

0,44

0,42

81,5

2

5

0,55

0,78

57

13,5

0,33

92

18

 

0,9

0,5

55

0

12

0,9

0,6

 

46

0,44

0,30

75,6

19

Лг—По

0,9

0,5

55

0

12

0,9

0,36

67,5

0,73

0,18

85,4

20

лг-к>

0,9

0,5

55

0

12

0,75

0,92

31

0,65

0,46

69

21

0,9

0,5

55

0

12

0,75

0,55

59

1,1

0,27

81,5

22

 

0,9

0,5

55

0

12

0,6

1,0

 

40

1,2

0,5

73

23

П^—В,

0,9

0,5

55

0

12

0,6

0,6

 

64

2,0

0,30

84

24

я , — я ,

0,9

0,4

64

0

15

0,9

0,6

 

46

0,55

0,24

80,5

25

Я „ — я .

0,9

0,4

64

0

15

0,9

0,36

67,5

0,92

0,15

88,5

26

п\—к\

0,9

0,4

64

0

15

0,75

1,1

 

25

0,75

0,4

73

27

П,-Кг

0,9

0,4

64

0

15

0,75

0,66

50

1,25

0,26

82

28

П»—Вх

0,9

0,4

64

0

15

0,6

1,0

 

40

1,50

0,4

78,4

29

п1—в.

0,9

0,4

64

0

15

0,6

0,6

 

64

2,5

0,24

87

Системы 18—29 с первой операцией протяжки не имеют эффективного значения там, где необходимо получить изделие

большой глубины за минимальное число операций. Эти системы

целесообразно применять, когда необходимо получить большой

перепад между толщиной стенки и толщиной дна при неболь­

шой глубине. При этом заготовка д о л ж н а иметь большую

ис­

ходную толщину при небольшом превышении ее диаметра

на д

диаметром готового

изделия.

 

Д о с т и ж и м ы е значения относительной

глубины вытяжки свя-

' заны с потребным

числом переходов

деформации по пери-

115


метру па и по толщине ns следующей приближенной

зависи­

мостью:

 

0,25

 

 

 

 

 

— 1

 

(76)

 

 

 

 

 

Результаты расчетов по этой формуле применительно к обыч­

ному (mdl

= 0,44;

md.

0,75)

и н о в о м у ( m d l = 0,44; md

=

0,55)

методам

комбинированной вытяжки представлены в виде номо­

г р а м м ы

(рис. 50). Н о м о г р а м м а

имеет ш к а л ы суммарного

коэф­

фициента

утонения

tns,

степени

тонкостенное™ Ку и две

шкалы

1,0 0,9 0,8

0,7

0,6

0,5

0fi50,1

0,35 0,3

0,25

0,1

0,15

0,1ms

1,0 1,11 1,251,45

1,57

2,0

2,5

3,53

 

5,0

10КТ

4 ns

5 ns

Рис. 50. Номограмма для определения оптимального значения суммарного коэффициента утонения по опти­

мальной

глубине

изделия:

 

 

'—'<Ц2)'-

2 -системы

К 1(2) — f 1 (2) '• 3 К\(2) — К\ (2) — К$ \

4 ~Л 1(2)— в 1(2)! 5

1<Ц2)~

^1(2) —Кг-Кц

6 — К ц 2 ) — В\(2)

~ Вц2)'<

7

^1(2)

~

В\ (2) ~ Вц2)~В] (2) •

Продолжение линий

(штриховые)

соответствует

добавлению к

основной системе

до­

полнительного элемента типа /71(2)

 

 

116


Г л а в а

V. ОБЩАЯ МЕТОДИКА

ПОСТРОЕНИЯ

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

ПРОЦЕССА КОМБИНИРОВАННОЙ

ВЫТЯЖКИ

 

 

 

 

/. О ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ

КОНСТРУКЦИИ

полых

ДЕТАЛЕЙ

 

 

 

 

 

Д е т а л ь ,

предназначенная для

изготовления

методом комби ­

нированной

вытяжки,

д о л ж н а

удовлетворять

возможностям

и особенностям этой технологии,

т. е. быть

технологичной. Под

технологичностью, как известно, понимается такое сочетание

элементов конструкции детали, которое обеспечивает

наиболее

экономичное

ее изготовление

и высокое

качество.

 

 

К а к

отмечалось,

комбинированная в ы т я ж к а обеспечивает

такую

ж е высокую

точность по диаметру и толщине, как и про­

т я ж к а .

Она

на 2—3

класса выше, чем точность в ы т я ж к и

без

уто ­

нения.

Поскольку стенка, утоненная при

комбинированной

вы­

т я ж к е

по всей длине образующей детали, имеет более

высокое

качество, жесткость

и прочность, чем при вытяжке, то во мно­

гих случаях

можно

предусматривать у полых изделий стенку

более

тонкую, чем

толщина

исходного листа. Это способствует

значительному сокращению нормы расхода материала и повы­ шает технологичность изделия.

Таким образом, основным признаком технологичности де­ тали д л я комбинированной в ы т я ж к и является толщина стенки, меньшая, чем толщина исходного материала . Необходимо учи­ тывать, что если при протяжке толщина дна имеет толщину ис­ ходного материала или д а ж е несколько увеличивается, то при комбинированной в ы т я ж к е толщина дна либо сохраняется, либо

несколько

уменьшается

(растягивается) .

 

 

 

Наиболее

удачной, с

точки

зрения

технологичности, следует

считать деталь, в чертеже которой конструктором

з а д а н а

тол­

щина

исходного листа

(дна), а выбор толщины стенки предо­

ставлен

технологу. Это

позволяет создать наиболее экономич­

ный

вариант

технологического

процесса

как по

количеству

переходов

вытяжки, так

и по

расходу

материала .

 

 

Если

ж е

в чертеже толщина стенки

и

исходного

листа

ука­

зана, то технологичной следует признать деталь со степенью тонкостенности в диапазоне ^ = 1,3-7-4 (т. е. с суммарным ко-

П8