Файл: Скворцов, Г. Д. Основы конструирования штампов для холодной листовой штамповки подготовительные работы.pdf

при относительной толщине заготовки — 100 > 2 допускае- ^заг

мый коэффициент первой вытяжки для низкоуглеродистых ста­ лей m-i = 0,5-ь-0,48 (табл. 11), а для стали 65Г с низкой пластич­ ностью на основании заводского опыта т х = 0,7-г-0,68. Здесь

имеет большое значение отношение — и допускаемое относитель­ на

ное удлинение о. В первом случае для низкоуглеродистых сталей

б 12%. Чем больше отношение —■и меньше величина б, тем хуже

штампуемость. Наблюдения показали, что разница в допускаемых коэффициентах вытяжки при сравнении металлов с различной штампуемостыо при выполнении последующих операций вытяжки относительно меньше, чем при сравнении первых операций. Однако этот вопрос еще недостаточно изучен.

Приведенные табличные данные рассчитаны на нормальные условия работы штампов и на получение высококачественных заготовок (без разрывов и с незначительным утонением металла). При отсутствии высоких требований к прочности и геометрии де­ талей можно применять более жесткие коэффициенты вытяжки (с уменьшением на 5—10%).

В тех случаях, когда вытяжка выполняется при нерегулируе­ мых буферах и прочих несовершенствах производства значения коэффициента т, указанные в табл. 11, необходимо увеличивать

ния коэффициентов меньше, чем для тонких (применительно к од­ ной и той же марке металла), или, иначе, допускается большая степень деформации *. Это объясняется, прежде всего, тем, что при вытяжке тонких металлов устанавливают относительно меньший технологический зазор между матрицей и пуансоном, а это увеличивает силу трения, которая снижает потенциальные воз­ можности металла сопротивлению разрыву в процессе вытяжки.

При вытяжке деталей типа тел вращения "промежуточные переходы в плане всегда подобны, однако форма их образующих может быть различна.

Промежуточные переходы для цилиндрических деталей сво­ дятся к трем основным формам: 1) с плоским дном и закругле­ нием г (рис. 22, а); 2) с дном в виде усеченного конуса (рис. 22, б); 3) со сферическим дном (рис. 22, в).

Эти формы могут быть без фланца и с фланцем в зависимости от выбранного технологического" процесса и заданного чертежа. Если фланец незначительно больше диаметра вытяжки, то один

* Улучшение «штампуемости» листового металла при вытяжке более интен­ сивно происходит при увеличении его толщины ориентировочного до S = 2 мм. При большей толщине — это явление мецее заметно.

47

или несколько переходов выполняются без него, а затем в после­ дующих операциях образуется фланец.

Когда деталь задана с большим фланцем, то все промежуточ­ ные переходы выполняются также с фланцем.

Первая форма приемлема при любых размерах цилиндра. Вторая форма практически мало приемлема для цилиндров диа­ метром менее 20 мм, но при больших диаметрах она значительно

т

/V

в)

Рис. 22. Формы переходов при вытяжке цилиндрических деталей (I—IV — переходы)

целесообразнее первой. Третья форма удобна для мелких дета­ лей и особенно при последовательной вытяжке в ленте (полосе).

Диаметры промежуточных вытяжек цилиндрических деталей рассчитывают по следующим формулам:

Диаметры дна переходов dKпри вытяжке деталей с усеченным конусом выполняют равными dKi = d2; dKl = d3 и т. д.

Форма и радиусы закругления переходов при вытяжке опре­ деляют геометрию рабочих частей матрицы и пуансона. Поэтому

48

важно, чтобы расчеты и вычерчивание переходов были возможно более точные с учетом опытных данных.

Величина оптимальных радиусов закругления переходов при вытяжке зависит от многих факторов. К основным относятся толщина и марка штампуемого металла, степень деформации, форма рабочих частей штампа и др.

Средние значения радиуса закругления матрицы можно опре­ делить (с округлением до целых чисел) по формуле

ru~ K V ( D - d ) S ,

где D — диаметр плоской заготовки или предыдущей вытяжки; d — диаметр детали после данного перехода вытяжки; S — тол­

В тех случаях, когда возникает необходимость для создания более интенсивного торможения металла в процессе вытяжки, радиус закругления матрицы уменьшают. На последних пере­ ходах радиус матрицы приближают к размеру, указанному на чертеже детали.

Радиусы закругления гп пуансонов для первых переходов рекомендуется принимать равными радиусам матрицы. Однако при соответствующих значениях коэффициентов вытяжки допу­ скается уменьшение радиусов пуансонов до гп = (0,5н-1,0) S. В процессе калибровки и чеканки можно получать детали с ра­ диусами гп < 0.5S.

В переходах с усеченным конусом (см. рис. 22, б) радиусы закругления пуансона не должны превышать некоторых опти­ мальных значений. При очень больших радиусах необходимость в применении конуса часто отпадает, так как в этих случаях трудно установить границу между конусом и радиусом.

Максимальный радиус закругления пуансона гПк во многом

зависит от перепада между диаметрами предыдущей и последую­ щей вытяжек. Его можно определить по следующей эмпирической формуле, предложенной автором,

(с округлением до целых чисел) где d — диаметр вытяжки.

При этом коэффициенты вытяжки должны быть близкими к пре­ дельным (если же вытяжка выполняется при малых степенях деформации, то переходы необходимо строить с одним закругле­ нием) .

Рекомендуемые значения радиусов закругления гПк для не­ которых распространенных диаметров d вытяжки приведены ниже:

П Р И М Е Р Ы ПОСТРОЕНИЯ П Е РЕ ХО ДО В П Р И В Ы Т Я Ж К Е Д Е Т А Л Е Й СЛОЖНОЙ Ф О РМ Ы

Промежуточные переходы при многооперационной штамповке тел вращения со сложной образующей могут иметь разнообраз­ ные формы с различным сочетанием. Некоторые из них выпол­ няются в виде цилиндров, показанных на рис. 22, а другие приб­ лижаются к форме заданной детали.

Большинство деталей без фланца в виде полушара, конуса или усеченного конуса (рис. 24) при глубине h не более 1/2D можно вытянуть за одну операцию. Такая возможность появляется прежде всего вследствие относительно малой разницы между наибольшим диаметром D вытяжки и размером заготовки D ^ . Например, для полушара (без фланца), как наиболее емкой формы, коэффициент вытяжки равен 0,71, а для конуса с углом а = 45° примерно 0,84 (независимо от габаритных размеров деталей).

50.

Однако без фланца практически трудно получить высоко­ качественные детали указанных форм. Небольшой припуск (10— 15% на диаметр заготовки) облегчает процесс получения пра­ вильной формы детали. Соответствующее увеличение заготовки

усиленное торможение штампуемого металла. Это достигается или увеличением давления прижима, или с помощью перетяжных порогов, ребер (рис. 24, а и б).

Первую вытяжку деталей с полусферическим дном или с тупо­ угольной конической формой (угол наклона образующей а ^ 45°) можно выполнить и с достаточно большим фланцем, но при усло­ вии, если коэффициенты вытяжки превышают на 15—20% зна­ чения, приведенные в табл. 11. Эта же рекомендация относится к деталям с дном, оформленным в виде шарового сегмента, шаро­ вого пояса.

Кодические детали с углом а < 45° или с образующей в виде параболы наиболее трудные для формообразования. Неглубо­ кие формы (рис. 25, а) можно получить за одну операцию. Кри­ терием для выявления возможности формообразования их за

из табл. 11 большие значения.

Глубокие детали этой группы вытягиваются за несколько опе­ раций; при этом рекомендуется предварительно создавать ступен­ чатые формы. Из них наиболее рациональна форма, при которой отрезки образующих на ступенях копируют образующую задан­ ной детали (рис. 25, б). Римскими цифрами и скобками отмечены зоны, созданные каждым переходом. Коэффициент вытяжки для

по табл. 11 (на рис. 25 размер d5 обозначен через dcp). Некоторые конические детали средней глубины можно полу­

чать из предварительно вытянутых цилиндров без придания им ступеней. Таким методом легко штампуются корпуса ручек пресс-папье (рис. 25, в) и им подобные детали. Несмотря на то, что коэффициент вытяжки при 'второй (окончательной) операции

значительно меньше допускаемого (т = = 0,6^ , процесс

формообразования проходит благоприятно. Объясняется это тем, что здесь происходит местное перераспределение металла, которое