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

Д а л е е на основе F0 находим

диаметр круга

д л я

квадратной

и п а р а м е т р ы «эллипсовидного овала» [5] д л я прямоугольной

ко­

робчатой детали .

На

рис. 54, б

показано

построение контура

заготовки

д л я

прямоугольной коробчатой

детали, вытягиваемой

комбиниро­

ванной

вытяжкой .

Эксперименты показывают, что за первый переход

в ы т я ж к и

без утонения по новому методу

(см. гл. I I )

можно

получить

ко­

робчатые детали

примерно

в 1,3—1,5 раза

выше,

а

при комби­

нированной в ы т я ж к е — в 1,5—2

р а з а выше,

чем

при

существую­

щем методе.

Необходимость

применения

с к л а д к о д е р ж а т е л я

на

первом

логии с в ы т я ж к о й цилиндрических

деталей на конических мат­

рицах

с оптимальным расчленением

на стадии.

К в

ад р а т н ы е к о р о б ч а т ы е

д е т а л и . Исходными дан ­

метры изделия

(рис.

5 4 , в ) :

р а з м е р стороны в

плане — В;

тол­

щина стенки s; толщина дна

(исходного материала)

s0 ;

глубина

изделия

Н0;

радиус

у дна г д ;

радиус угловой гу;

характеристика

м а т е р и а л а :

о в ,

6Р ,

гв,

г с р .

М а к с и м а л ь н у ю глубину определяем по формуле

(81) с

уче­

том припуска на обрезку коробчатых деталей.

Суммарный

коэффициент

утонения определяем

по

аналогии

с цилиндрическими

изделиями .

Суммарный

коэффициент

уменьшения периметра

(вытяжки)

находим

по

формуле

v 4 -

Д л я квадратных коробчатых деталей

значительной

глубины

предпочтительнее

круглая заготовка

(рис. 54, г), диаметр кото­

рой

определяем

по формуле

D0

=

(96)

тк

Критерии

устойчивости

заготовки

против складкообразова ­

ния по экспериментам автора можно принять следующие:

при

т г " <

*>5%

или

—

> 3 0

в ы т я ж к а

D0

со

с к л а д к о д е р ж а т е л е м ;

s0

коэффи-

производится

по

суммарному

5 С. А. Валнев

129

циенту вытяжки m K и опытным

коэффициентам первой и после­

дующих в ы т я ж е к на конических

матрицах (см. гл. I I и

I I I ) оп­

ределяем ориентировочно число

переходов, например,

по соот­

следний переход

является

собственно

процессом

в ы т я ж к и

ко­

робчатой

детали .

При

этом

целесообразно,

чтобы

на

послед­

нюю

операцию

поступала

заготовка — стакан

с

утоненными

стенками, что даст возможность производить более

эффективный

процесс комбинированной вытяжки . Коэффициент

в ы т я ж к и

на

последнем

переходе в этом

случае принимаем

равным

m , m =

= 0,55-4-0,65.

Н а

основе

суммарного

коэффициента утонения

можно

опре­

делить

число

переходов

по утонению. П р и н и м а я

пооперацион­

ные коэффициенты утонения

аналогичными

принятым

при вы­

т я ж к е

цилиндрических

изделий, воспользуемся

формулой

(5).

Как

на промежуточных, так и на

окончательных переходах

здесь т а к ж е применим

метод

в ы т я ж к и

через

две

матрицы .

Н а

основе

пооперационных коэффициентов mdi

и msi

легко

Д

0,98

Д' V

Н

— 2,28 —

+

-

В

В*

(97)

В

4m,

1

•0,43 —

В

П р я м о у г о л ь н ы е

к о р о б ч а т ы е

д е т а л и .

Исходны ­

ми данными

дл я технологических расчетов

являются

следующие

п а р а м е т р ы

детали (см. рис. 5 4 , а ) :

размеры сторон А и В;

толщина

стенки s; толщина дна (ис­

ходного

м а т е р и а л а ) s0 ; глубина

детали Я 0 ; радиус

у дна г д ; ра­

диус угловой г у ; характеристики

м а т е р и а л а :

ав, 8Р, re,

г с р .

М а к с и м а л ь н у ю глубину и суммарный коэффициент утонения

определяют аналогично предыдущему .

Д л я

комбинированной

в ы т я ж к и

прямоугольных

коробчатых

деталей,

как отмечалось,

основной

формой

заготовки

является

«эллипсовидный овал», п а р а м е т р ы

которого определяются по

известным ф о р м у л а м [5] на основе

эквивалентной

поверхности

д е т а л и

(Fa).

Необходимость применения с к л а д к о д е р ж а т е л я

может быть

установлена по эмпирическим

соотношениям

< 2%

или ^ — - >

30.

Суммарный коэффициент

уменьшения

периметра

(вытяжки)

. -

'

"

т

где Fa находится по формуле (93).

коэф­

Сравнивая этот коэффициент с экспериментальными

кой

эллипсов, рассчитываемых по методике Д .

А.

Вайнтрау -

ба

[5].

Контуры «эллипсовидных овалов» промежуточных переходов

строятся по аналогии с контуром заготовки, но

с

использова­

нием новых центров радиусов.

кривизны,

но и

регулировать высоту

вытягиваемой

детали,

вы­

р а в н и в а я

ее при

необходимости.

Здесь д а н ы краткие указания по расчету новой технологии

квадратных и прямоугольных деталей

с

небольшим

отношением

Л

большими радиусами

г у

и г н . Они

основаны

на

— и довольно

В

тором

экспериментах.

Расчет усилий комбинированной

в ы т я ж к и

Н а

основе проведенного выше теоретического анализа м о ж н о

с достаточным приближением к

действительным значениям

путь при комбинированной в ы т я ж к е являются

максимальные

усилия

на

первой

стадии,

в

начальный

критический

момент

комбинированного

процесса

и

на

конечном

этапе

(протяжка

к р а я ) .

Технологическое

усилие

на операциях

в ы т я ж к и с

принуди­

тельным

утонением

складывается

из

усилия, действующего

в

выходном

сечении

стенки

Рс,

и

усилия

на

преодоление

трения

м а т е р и а л а

по пуансону в пределах

зоны

утонения

Ру\

Р =

Р с

+

Рт.

(99)

Р а с т я г и в а ю щ и е

н а п р я ж е н и я

в

выходном

сечении

стенки

со­

з д а ю т силу

'

Pa

=

LiSlazi.

(100).

Сила

трения на

пуансоне

может быть

вычислена

с

учетом

P T i

=

l ( l 5 ^ - ^ L f l n - ^ - - a p

Y - ^ - l ) l ,

(101)

'

sina-L ms.

\

ms[

J\

где Li и Si — периметр и толщина

стенки

детали

соответственно.

Очевидно, используя дл я комбинированной в ы т я ж к и

короб­

чатых

деталей

матрицы

с

конической заходной

частью,

можно

и в этом

случае

с некоторым

приближением

рассчитывать

рас­

тягивающие н а п р я ж е н и я

в

выходном

сечении

стенки по

форму­

л а м , выведенным

при а н а л и з е

осесимметричных

деталей .

4.

ТЕХНОЛОГИЯ

подготовки

ЗАГОТОВОК

к

КОМБИНИРОВАННОЙ

ВЫТЯЖКЕ

В процессе комбинированной в ы т я ж к и происходит упрочне­

ние (наклеп)

листовых

материалов несколько

большее, чем при

в ы т я ж к е

без

утонения, потому

что

степень

деформации

при

этом, ка к правило, больше.

Н а

рис. 55, а

показан

характер

упрочнения,

выраженный

через твердость по Виккерсу на поверхности

вытянутой детали .

И з рисунка видно, что в процессе

в ы т я ж к и без утонения

и

ком­

бинированной в ы т я ж к и

твердость

м а т е р и а л а

повышается

почти

в 2 р а з а . Характерно, что дно упрочняется

примерно

на 20—30%

за счет растяжения . Видно т а к ж е ,

что

при

комбинированной

в ы т я ж к е ,

когда

степень

деформации

достигает

больших

значе­

твердость увеличивается у ж е незначительно по сравнению

с вы­

т я ж к о й без утонения.

Интенсивность упрочнения при холодной

пластической

деформации можно определить по характеру

кри­

вой истинных

напряжений . Н а рис. 55,6 приведены д и а г р а м м ы

истинных н а п р я ж е н и й

некоторых исследованных автором

мате-