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
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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 |
Пг-Пг |
||
1 |
|
|
1 |
/7,-Л-, |
/7,-Л, |
||
1 |
|
|
1 |
/7,-/1% |
п2-кг |
||
1 |
• |
|
I |
/7,-5, |
п2-в, |
||
1 |
|
|
1 |
П,-В, |
п2-в2 |
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 |
/С2 —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