Лекция №19

Вытяжка конических деталей

Вытяжка конических деталей, как и вытяжка деталей рассмотренных ранее типов, может осуще­ствляться за один переход или за несколько переходов. При однопереходной вытяжке коническая деталь изготовляется из плоской заготовки. При этом особенностью деформирования за­готовки является то, что в промежуточных стадиях деформирова­ния участок заготовки, находящийся между зонами контакта, по кромкам пуансона и матрицы, имеет значительную протяжен­ность. В этом участке заготовка деформируется при отсутствии внешних сил на ее поверхностях. Главными напряжениями, дей­ствующими на элементы заготовки в указанном участке, являются меридиональные и широтные напряжения; влияние изгибающих моментов, действующих по границам участка, становится значи­тельно меньшим по мере удаления от его границ.

В зависимости от размерных характеристик штампуемых конических деталей применяют различные варианты многопереходной вытяжки.

а) Низкие конические детали (H / d _K = 0,1…0,25)

Под действием напряжений s_q на поверхности заготовки вне зоны контакта матрицы и пуансона могут образоваться складки. Для их предотвращения надо увеличить прижим заготовки, тогда напряжение увеличится s _r, а s _q уменьшится, из условия s _r – s _q = s _s.

Схема вытяжки низких конических деталей

а – инструмент; б – напряжения; в – вытяжка с перетяжным порогом

Перетяжной порог создает дополнительные сопротивления, увеличивает напряжения s_r и уменьшает напряжения s_q, так как по условию пластичности s_r + s_q = bs_s. Однако увеличение растягивающих напряжений вызывает утонение стенки, что может привести к разрушению детали.

б) Средние конические детали (0,3 < H / d _K < 0,7)

Вытяжку средних конических деталей можно осуществлять с прижимом или без прижима в зависимости от относительной толщины заготовки S / D ₀ 100%. При меньшей относительной толщине вытяжку осуществляют с прижимом из полуфабриката плавной формы. Полуфабрикат имеет плавные очертания контура, диаметр его равен диаметру большего основания конуса, а высота определяется из условия равенства площади поверхности детали и заготовки.

Вытяжка конических деталей средней высоты

а – вытяжка в одну операцию; б – в две операции

в) Высокие конические детали ( H / d _K > 0,7)

Такие детали вытягиваются для нескольких операций

Переходы вытяжки высоких конических деталей

а – вытяжка ступенчатого полуфабриката; б – вытяжка конических переходов

Первый способ заключается в многооперационной вытяжке ступенчатого полуфабриката с последующим растяжением и прав­кой в специальном штампе. Данный способ не обес­печивает получение гладкой поверхности. Поэтому необходимо проводить обработку (выглаживание) детали на ротационном станке.

По второму способу на первой операции вытягивается ци­линдрический полуфабрикат, диаметр которого равен диаметру основания конуса, после чего за каждую последующую операцию вытяжки образуется все увеличивающаяся коническая поверхность. Качество поверхности готовых деталей в этом случае выше.

При вытяжке высоких конических деталей вторым способом на всех переходах, кроме первого, для устранения возможности образования складок принимают более высокие значения допу­стимых коэффициентов вытяжки, например.

При вытяжке конических деталей диаметры полуфабрикатов по переходам определяются так же, как и при вытяжке цилин­дрических деталей.

Вытяжка автокузовных (облицовочных) деталей.

Облицовочные детали (кабин кузова) получают вытяжкой из тонколистового металла. Они отличаются сложной и несимметричной пространственной формой. Лист 0,6 мм

Облицовка панели получают вытяжкой только в одну операцию, при многооперационной вытяжке появляются следы и отпечатки, что недопустимо.

При вытяжке деталей сложной и несимметричной пространственной формы ве­личина деформации металла различна в разных местах заготовки.

Для того чтобы обеспечить получение детали сложной пространственной формы из плоской заготовки, необходимо создать разные условия течения металла по кон­туру заготовки: в одних участках облегчить перемещение металла из-под прижимного кольца, а в других участках затормозить его путем применения вытяжных или тор­мозных ребер и порогов на матрице или прижимном кольце.

Сильный прижим и торможение заготовки увеличивают сопротивление течению металла из-под прижимного кольца и способствуют лучшему обтягиванию металла но форме пуансона и распространению деформации по всей площади заготовки. При этом происходит более полное использование пластичности металла в результате (деформации средней части заготовки за счет уменьшения толщины последней.

В начале процесса вытяжки деталей сложной формы пуансон соприкасается с за­готовкой лишь в отдельных местах, а большая часть заготовки находится вне контакта с рабочими частями штампа. Эта «свободная» поверхность заготовки, подвераясь тангенциальному сжатию, легко образует гофры и волны при вытяжке. Таненциальное сжатие можно уменьшить путем значительного увеличения растягивающих напряжений.

Вытяжку осуществляют на прессах двойного действия, которые обеспечивают достаточно большое усилие режима и имеют возможность регулирования усилия по контуру.

Процесс вытяжки сложных по форме деталей теоретически исследован недостаточно. Здесь имеет большое значение практический опыт заводов.

а – штамп для втяжки с перетяжными ребрами; б – изделие

Перетяжные ребра и пороги.

Условия втягивание заготовки в матрицу при изготовлении облицовочных деталей не одинаковы по контуру, поэтому применяются перетяжные ребра и пороги, которые создают дополнительное сопротивление перемещения в заготовке и способствуют разглаживанию образующихся при вытяжке складок.

При проектировании штампа для вытяжки место расположения перетяжного ребра определяются ориентировочно. Форма и размеры и ребра уточняются при отладке штампа экспериментально.

Перетяжные пороги

а – для неглубокой вытяжки; б – для глубокой вытяжки

Дата добавления: 2015-07-24