за «основной инструмент»); вйачалё слева направо (до оси от верстия d = 25+°'14):
27,8 — z — 27,8 — 0,14 = 27,66 мм.
Второй размер (на детали размер 20_0i28) рассчитываем после довательно: вначале условно для матрицы, а затем с учетом за зора для пуансон-матрицы:
Лм = А — 0,8Д! — 20 — 0,8 -0,28 = 19,78 мм; (для пуансон-матрицы)
19,78 — г = 19,78 — 0,14 = 19,64 мм.
Пример 3. Для детали, приведенной на рис. 163, а, необхо димо определить исполнительные размеры рабочих деталей ги бочного штампа в поперечном направлении. Материал детали — сталь Ст 2, толщина 4,5 мм. Допускаемое отклонение по тол
щине Slo.’f. Расчет произвести с учетом двух вариантов исполне ния пуансона: с уклоном боковых сторон на 2° и с параллельными
сторонами. |
ч |
Р е ш е н и е . |
Размеры заданы по внешнему контуру, поэтому |
«основным инструментом» является матрица.
При допуске 5Гд, (см. размер 521о.4 на рис. 163, а) исполни тельный размер матрицы определяют по формуле
Бм= (5 — 0,4 Д — 0,6 Ai)+6« (табл.42).
Допуск на изготовление принимаем по 3-му классу точности (Л3).
5 М= (52 — 0,4 *0,2 — 0,6-0,4)+0'06 = 51,68+0,06 мм
(для размера детали 521^4 мм).
Размер пуансона В — (Бм— 2zru6)_en.
Значение зазора находим из табл. 41, тогда при уклонах бо ковых сторон (рис. 163, б)
\ ггнба = S = 4,5 мм; 5i = 51,68— 2-4,5 = 42,68_о,о5 мм;
с параллельными сторонами
■£гиб2 = ■Smax = 4,5 -{- 0,3 = 4,8 мм;
52 — 51,68 — 2-4,8 = 42,08_о,о5 мм.
Пример 4. Цилиндрический стакан (рис. 164, а) выполняется за три вытяжные операции. Диаметр первой вытяжки dcp = 76 мм, второй — dcр = 64 мм, а третьей — по чертежу детали. Опре делить исполнительные размеры пуансонов и матриц в поперечном сечении для всех трех штампов. Исходный материал — сталь
0,8кп, толщина 5 = 2 ± 0,15 мм.
зоо
Р е ш е н и е . 1. Определяем зазоры между пуансоном И матрицей для всех переходов:
для первого — по формуле (55)
2выТ] == KlS "1“ 5тах
Кг =0,15 (табл. 39);
<Smax = 2 + 0,15 =2,15 мм; ZbUtj = 0,15-2 + 2,15 = 2,45 мм;
а)
Рис. 163. К |
расчёту испол |
Рис. 164. К расчету исполнитель |
нительных |
размеров рабочих |
ных размеров рабочих деталей вы |
деталей гибочного штампа |
тяжных штампов |
для второго TCi =0,1
2Вытп = 0,1-2 + 2,15 = 2,35 мм
для третьего — по формуле (57) для калибровки, поскольку на последнем (III) переходе вытяжки степень деформации менее 0,2
( е = l - m 8 = 1 -------Ц - < 0 , 2 ) ,
^калибр = K 3S + S mln
принимаем К3 = 0,1 (табл. 39);
<Smin = 5 + Ai = 2 + (—0,15) =1,85 мм; калибр = 0 ,1 -2 + 1,85 = 2,05 мм.
2. Рассчитываем исполнительные размеры рабочих деталей. Диаметр задан по внутренней поверхности детали, поэтому за
основную рабочую деталь принимаем пуансон. Допуск на Неточ ность изготовления рабочих контуров назначаем по 2-му классу точности (А и С).
Диаметральные исполнительные размеры пуансонов для пер вых двух переходов равны номинальным технологическим раз
мерам: |
|
|
^nj == == ^cpt |
7 5 = 7 6 — 2 = 74—о.о2 |
мм; |
5njj ^Пц == ^срц |
5 === 64 ' 2 === 62—0,02 |
ММ. |
Размеры матрицы |
|
|
+ 2z;
для вытяжного штампа: первого
£ Ml = -Dm, = (d„j + 2zBblT)+eM=
= (74 + 2 •2,45)+0,030 = 7 8,9 +°.озо MM;
второго
—DUn — (<Д][ -f- 2'zDb,Tn)+6M—
=(62 + 2-2,35)+0i03° = 66,7+°’030 мм.
Размеры рабочих контуров матрицы и пуансона калибровоч ного штампа проставляют с учетом допуска на деталь (табл. 42)
■®пкалнбр ^ пкалнбр |
“Ь ®Д ^ ) —6П, |
где припуск на износ /7НН = 0,4#д;
^пКалибР = (®0 + 0,4 • 0,2) = 6 0 , 0 8 _ о>02 мм;
■^“ калибр == (^"калибр ~t- ^■калибр)’^" м =
= (60,08 + 2.2,05)+0'030 = 64,18+0'030 мм.
Приведенные в табл. 42 формулы для расчета размеров рабо чего контура матриц и пуансонов формообразующих штампов не всегда обеспечивают необходимую точность изделия. Одним из характерных примеров является глубокая однооперационная вы тяжка с технологическими зазорами (между рабочими деталями штампа), превышающими толщину материала. Последнее вызы вает конусность стенок детали. В зависимости от толщины и до пускаемых отклонений штампуемого материала, а также условий вытяжки разница между размерами Б г у дна детали и размером Б 2 со стороны фланца (рис. 165, а) может колебаться в значительных пределах. Поэтому, если деталь, получаемая однооперационной вытяжкой, ограничена допусками на отклонение стенок по верти кали, то вполне возможно, что при указанных выше припусках на износ рабочих частей ее размеры выйдут за пределы поля допуска.
При малой степени деформации применяются уменьшенные за зоры z (иногда до отрицательных значений), что дает возможность
повышать величину припуска на износ с приближением ее к опти-* мальным значениям. При высокой степени деформации удаетсй получить годную деталь прежде всего путем уменьшения вели чины припуска на износ рабочих частей, до 20—50% поля допуска.
Пример. Деталь типа коробки (рис. 165, б) при толщине мате риала 2 ± 0,18 мм имеет наибольший внешний размер 650+2'0 мМ. Формообразование осуществляется за один переход. По техни ческим требованиям необходимо выдержать размер детали в прё-
Рис. 165. К определению исполнительных размеров рабочих частей при однооперационной вытяжке детали с вертикальными стенками
делах допуска как у дна детали, так и у краев полок. Определить размеры рабочих деталей, которые могли бы обеспечить постав ленные условия.
Поскольку в табл. 42 не предусмотрен случай задания допуска в форме Л+л при внешних размерах детали, то для расчета раз мера матрицы воспользуемся основной формулой (65) с обозна чениями применительно к формоизменяющим штампам
Бм = (Бтзх - 0,6/7д) = (650 + 2 - 0,6-2)+0-15 = 650,8+°^ мм.
|
Зазор между матрицей и пуансоном определяем по формуле (56) |
|
z = К 2^ ~Ь *5, |
где |
=0,15 (табл. 39). |
|
Тогда z = 0,15 -2 + 2 = 2,3 мм. |
|
Р а з м е р п у а н с о н а |
|
В„ = (Бы— 2z)_6^ = (650,8 — 2 -2,3)—0,15 = 646,2—0,15 мм. |
При минусовом допуске материала внешний размер детали у основания окажется равным:
без учета допуска на изготовление матрицы
Б х = Дп + 2Smln = 646,2 + 2 • 1,82 = 649,84 мм;
с учетом полного допуска на рабочий размер пуансона
Б г = Вп — 6П-f- 2Smln = 646,2 - 0,15 + 3,64 =
= 649,69 мм.
Согласно чертежу, наименьший допускаемый размер детали 650 мм. Таким образом, принятый для расчета припуск на износ матрицы в размере 0,6ЯД при данных конкретных условиях не приемлем. Уменьшим припуск до значения 0,4/7д и приведем аналогичные расчеты.
Р а з м е р м а т р и ц ы и п у а н с о н а
£„ = 650 + 2 — 0,4-2 = 651,2+°-« мм;
В„ = 651,2 — 4,6 = 646,6-0,15 мм.
Внешний размер детали у ее основания: без учета допуска на изготовление пуансона
Б ± = 646,6 + 3,64 = 650,24 мм;
с учетом полного допуска на рабочий размер пуансона
Б г = 650,24 — 0,15 = 650,09 мм,
что не расходится с допускаемым отклонением детали.
Если уменьшение технологического зазора и уменьшение при пуска на износ рабочих частей не приводят к нужным результа там, то необходимо вводить операцию калибровки, при которой можно получить точные размеры с применением нормальных при пусков на износ Я 11Н.
Особое место занимает вопрос простановки размеров в углах
идругих зонах закругления деталей сложной формы, которые выполняются вытяжкой. Как указывалось выше, технологический зазор в углах и других резких переходах контура штампуемых деталей должен быть больше, чем на прямолинейных участках. Поэтому радиусы закругления матрицы и пуансона рассматривае мого угла не могут исходить из одного центра.
Для примера рассмотрим элемент комплекта рабочих деталей
спрямым углом (в плане) как наиболее распространенный случай. Предположим, что размеры детали даны по внешнему контуру
ирадиус закругления угла не ограничен допусками (задан «сво бодно»).
Основной рабочей деталью является матрица. Радиус закруг ления ее угла в плане обозначим через RM, а соответствующий ра диус пуансона через Rn. Технологический зазор на прямдлине+
ных участках обозначим через zx, а в середине угла (в сечении, проходящем через его биссектрису МО) — через z2.
Оба зазора связаны между собой следующей зависимостью:
z2 = KzL.
где К — коэффициент, принимаемый в пределах (1,05—1,11) zv По чертежу (рис. 166)
b = Y 2 d 2 или
Выразим стороны вспомогатель ного треугольника а и b через
Яп, Я м . zi и z 2 и определим иско мый радиус пуансона Яп:
b = Яп + z2 — я«.
Полученные значения подста вим в формулу (71)
Я п + z a — Я м* « 1 , 4 1 ( Я п + z 2 — Я м)
откуда после преобразования по лучим
Я„ ~ Я м- 3 ,4 4 21 + 2,44г2. (72)
Вчастном случае, когда z2 =
=l.lZi
Яп Я м — 0 ,7 6 .Z x .
Рис. 166. Схема расчета исполни тельных размеров радиусов закруг ления пуансона и матрицы (в пла не) в прямом углу вытяжного штампа
Когда основной рабочей деталью является пуансон, то соот ветствующий радиус матрицы определяем по формуле
Я „ = Я П + З , 4 4 г 1 — 2 , 4 4 z 2 . |
( 7 3 ) |
При необходимости радиус основной рабочей детали может быть назначен с учетом припуска на износ /7ННв соответствии с ра нее приведенными рекомендациями.
В особых случаях, как указывалось выше, исполнительные размеры рабочего контура матриц и пуансонов рассчитывают с учетом упругих деформаций штампуемого материала и других факторов. Кроме того, необходимо учитывать условия сборки узлов из штампуемых деталей. Поэтому иногда возможны не которые отступления от приведенных рекомендаций примени тельно к конкретным условиям.
