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

матрицы в

пределах зоны

утонения

в

виде

хорды,

угол

которой

к оси вытяжки определяется

формулой

# щ

+ '"si

«

arccos

—R—ггр

«

=

- f

=

2

•

(17)

где R„s

=

— .

So

Граница

между

комбинированной

вытяжкой и протяжкой на

последующей операции определяется

формулой

т " - =

г

^

'

—

•

(18)

] /

' + - t i ^ ( l + 2 m s t g a _ m 2 )

So

где Sd. -— —

относительная

толщина

дна

изделия; ms

— сум-

марный

коэффициент

утонения;

ms = mSltnSt

. . . mS ; ]

=-

5 o

т$, = —

<

Если коэффициенты

равны

значениям,

рассчитанным

по

формулам

(15),

(16)

и (18),

или больше их, то процесс прохо­

дит по схеме, где в очаге деформации в критический

момент

имеется только

зона

/ / ,

что

соответствует

операции

протяжки .

На рис. 8, б

и в внутри области, соответствующей

протяжке

на первой

операции,

можно

провести

дополнительную

границу,

р а з д е л я ю щ у ю ее

на

две

части.

Выше

этой границы

распола­

гаются операции,

характеризующиеся

предварительным

изги­

бом периферии

заготовки

в

меридиональном

сечении

вокруг

кромки пуансона

(так н а з ы в а е м а я

«свертка»

с утонением),

ни­

ж е — операции,

протекающие

без

указанного

изгиба.

Расчеты

по

формуле

(16)

показывают,

что протяжка

начи­

нается при

ширине свободного

кольцевого

участка

заготовки

D ° ~ d " . — (1,25H-1,5)S0 , а

это

приводит

к

изгибу вокруг

кромки

т а совпадения центра радиуса закругления

последнего

с уров­

нем верхней кромки рабочего пояска матрицы. Таким

образом,

получается как бы вытяжка стакана с последующей

протяжкой,

выполняемые за один ход пресса.

Если принять, что изгиб исключается при начальной

ширине

кольцевого участка заготовки

то получим процесс «штамповки сдвигом»,

который

является

особым

видом «чистой» протяжки на первом

переходе

[6].

В процессе штамповки сдвигом можно отметить две харак ­

терные

стадии.

П е р в а я стадия процесса

формоизменения

(когда

происходит

осадка

кромки заготовки,

опирающейся на

рабочую

поверх­

этой поверхности и

происходит

р а з р у ш е н и е

материала (при

не­

правильном

расчете

процесса)

в

момент,

когда

технологическое

Лл ,мм

усилие

достигает

максимума .

Эксперименты

показывают,

что

усилие

несколько меньше усилия

обычной

операции

протяжки,

Рис. 9.

Последовательность

деформиро­

л и и ) ,

целесообразна оценивать возможности операции

с учетом

истинного

коэффициента

утонения

/ п ? и

в

указанный

момент:

ms

=

—•

(20)

"

sx

V

( » - < ) ^ T t

t g «

2 s </,

" 4

где s.v—ширина свободной кольцевой поверхности

в

критиче-

ский момент; /Ст ,-—степень

тоикостениости

изделия; KTl

=— ;

5 Д — толщина

дна

изделия,

мм.

В

связи

с тем,

что s.t -<

° ° ~

" ,

m S |

| > m S l .

Эта

особен­

ность

штамповки

сдвигом

( з а к л ю ч а ю щ а я с я

в том,

что

истинная

тим, что на первом переходе комбинированной вытяжки

истин­

ная степень утонения больше условной.

Д л я характеристики изделий, получаемых вытяжкой

е при­

нудительным утонением стенок, удобно пользоваться

приведен­

ным выше критерием степени тонкостенности /Ст ,

показываю ­

щим, во сколько раз толщина стенки меньше толщины

дна изде­

лия. При комбинированной в ы т я ж к е и протяжке

за

первый

ратно

пропорциональную коэффициенту

утонения:

s i

Если принять обычный для большинства

материалов коэф­

фициент утонения tnSl = 0,6

-г- 0,7, то

степень

тонкостенности

изделий может

быть

/Ст , — 1,45-е- 1,65

(за один переход). По

сравнению с этими значениями при штамповке сдвигом

можно

получить большие степени

тонкостенности

(например,

/Ст, = 4)

ввиду иной зависимости этого критерия

от основных

параметров

процесса:

* т , =

I /

-

^

^

L

(21)

где

m^ п р е д — предельный

коэффициент

утонения

при

протяж ­

ке д л я

данного

материала .

На

рис. 11

показана зависимость

Кг,

от

mdl при

различных

з ^ ,

вычисленная по

формуле

(21)

для

/ п л п р е д ^ 0 , 4

(сплошные

Рис. 11. Зависимость коэффициен­

S„,=0,5

та

уменьшения

периметра

тал

от

степени

тонкостенности

Кт,

при

штамповке

сдвигом

при

раз­

St,=0,t

0,2

~0,Ч « 5 С

личной

относительной

толщине

дна

изделия

/

0,5

5,5

(7,7

0,6

та,

к р и в ы е — а л ю м и н и й , ыизкоуглеродистая

сталь)

и

для

/п«П ред«

« 0 , 3 5

(штриховые кривые —

латунь) .

Формула (21) выведена при условии,

что

истинный

коэффи ­

циент утонения,

вычисляемый

по

формуле (20),

в

критический

момент

равен предельному.

По-видимому,

при

этом

процессе

действительно можно работать с предельным

коэффициентом

утонения,

т. е. истинный

коэффициент

утонения

фактически

бу­

нию

tns„~—^~

—

— с

учетом

клиновидного

сечения

очага

деформации .

Коэффициент

уменьшения

периметра

заготовки при

штам ­

повке сдвигом можно

вычислить по формуле

m d l >

J

—

(22)

или

после подстановки

Ki

из

формулы

(21)

и

преобразований

(22')

где

Л =

2(1 +

2sdl)

1

+

s пред

+

^ t t g a + 8s r f i (l

+sdi)

— 1

t g a

;

s

пред

Б=--%

t g a + 2 ( 1 + 2sdf

(-1

Л .

\ m s

пред

/

Расчеты по этой формуле показывают незначительную зави­

симость m,it

от угла

а

в диапазоне

углов, обычно принятых д л я

операции протяжки . Наиболее благоприятными

д л я

процесса

штамповки

сдвигом,

очевидно,

являются

углы

матрицы

около