материала от линии сопряжения криволинейного участка с прямолинейным.

Усилие гибки V образной детали определяют по формуле:

P= бв*(B*s2)/(r+s) (7)

где B - ширина летали.

Для других форм детали определяют усилие по соответствующим формула в

справочниках.

Размеры заготовки рассчитывают исходя из развертки детали на

плоскость. Как известно при гибке изменяется длина волокон в криволинейных

участках, а прямолинейные остаются по длине до и после гибки неизменной

длины. Поэтому деталь разделяют на прямолинейные и криволинейные участки

(рис.18), [pic]

определяют их длины и суммируют для получения общей длины развертки.

Длины прямолинейных участков определяют по данным чертежа, длины

криволинейных участков по длине нейтрального волокна деформации:

lkpi=(п*r1*a)/180

длина развертки равна

[pic]

где - сумма длин прямолинейных участков, - сумма длин криволинейных

участков,

r1 - радиус нейтрального волокна деформации формула (6) n,k - число

прямолинейных и криволинейных участков.

Оборудование Для выполнения операции гибки используют кривошипные

прессы. В условиях массового производства используют специализированные

прессы, а также специальные гибочные прессы - универсально-гибочные

автоматы. Эти автоматы увеличивают производительность в десятки раз.

Оснасткой для гибки является штамп. Конструкция штампа для гибки

содержит элементы, известные по конструкции штампа для вырубки-пробивки.

Технологичность деталей получаемых гибкой

1. Радиус гибки пуансона не должен быть менее допустимого минимального

для данного материала.

2. Радиус матрицы не менее трех толщин.

3. Длина отгибаемой части полочки должна быть не менее двух толщин

(рис.19а), если отгибаемая часть короче рекомендуемой величины, то ее

изготовляют более длинной, а затем обрезают по высоте.

4. Расстояние от края отверстия до линии сопряжения полочки с радаусом

должано быть не менее двух толщин (рис.19а). При меньшем расстоянии

пробивку отверстия делают после гибки или предусматривают на перегибе

отверстие (рис.19а) для предупреждения

искажения ранее полученного отверстия.

[pic]

5. При одновременной двуугловой (четырехугловой) гибке длина линии

гибки противоположных полочек не должна резко отличаться, так как под

действием сил трения может изменяться высота полочки.

6. Угол между линиями гибки и контура домен быть равен 90? для

предупреждения деформации полочек под действием сил трения (рис.19в).

7. Простановка размеров и допусков на чертеже детали: наиболее

технологичны детали у которых координаты центров отверстий заданы от края

полочки (рис. ), в этом случае пробивку отверстий совмещают с вырубкой

заготовки, при другой схеме простановки размеров отверстия пробивают в

отдельном штампе после гибки для обеспечения заданной точности; допуски на

линейные размеры задают симметричные.

Вытяжка. Вытяжкой называют процесс превращения плоского заготовки в

полое изделие, или - процесс превращения полой заготовки в полое изделие

меньшего диаметра и большей высоты. Различают вытяжку с утонением стенок и

без утонения стенок, а также комбинированную вытяжку.

При обычной вытяжке толщина стенок детали гложет быть больше исходного

толщины заготовки. При вытяжке с утонением толщина стенок получаемой детали

меньше толщины стенок заготовки. При обычной вытяжке основная деформация

происходит за счет значительного изменения диаметра заготовки, при вытяжке

с утонением - за счет

изменения толщины заготовки. При комбинированной вытяжке происходит

деформирование заготовки и за счет изменения диаметра и за счет уменьшения

толщины заготовки одновременно.

В зависимости от температуры штампуемого металла различают холодную

вытяжку и вытяжку с подогревом. Под термином "вытяжка" подразумевают

холодную вытяжку без утонения. В процессе вытяжки получают детали круглого

и других (произвольных) поперечных сечений: квадрат, прямоугольник, овал и

др.

Рассмотрим процесс вытяжки на примере изготовления круглой детали

(рис.20). В этом случае круглая заготовка втягивается в зазор Z между

матрицей и пуансоном под действием силы Р; при этом диаметр заготовки

уменьшается и высота изделия увеличивается за счет сжатия заготовки в

окружном направлении и растяжения в радиальном направлении; дно

растягивается в окружной и радиальном направлениях. При некоторых условиях

под действием сжимающих напряжений теряется устойчивость фланца-кольцевой

части заготовки. Это приводит к образованию гофров, препятствующих

втягиванию заготовки в зазор и приводящих к разрыву заготовки - браку. Для

предупреждения образования гофров вводят прижим (рис. 20а), прижим

осуществляют с давлением q = (0,1-0,3 кгс/мм2) 0,01-0,03 Мн/м2.

Процесс деформирования при вытяжке характеризует отношение среднего

радиуса деуали к радиусу заготовки - коэффициент вытяжки; предельная

величина коэффициента вытяжки

m=r/R3=0,5-0,7 (10)

при этом отношение высоты полученной детали к диаметру H/d<0,7-0,6.

[pic]

Если необходима большая высота детали полученное полое изделие

подвергают последующей вытяжке: второй, третьей и т.д. При этом предельная

суммарная величина коэффициента вытяжки может достигать m = 0,25, а

отношение высоты детали к диаметру до

8-10. Необходимость прижима. Прижим на первой операции нужен, если

(S/D3)*100<2 (11)

прижим на последующих операциях нужен, если

(S/dn-1)*100<1,5 , а mn<0,78 (12)

Усилие прижима определяют по формуле

Pnp=q*Fnp (13)

где q - давление прижима , Fnp - площадь прижима .

Втягивание материала в матрицу возможно лишь наличии определенных

радиусов на пуансоне или матрице, так как при радиусах равных нулю процесс

вытяжки переходит в процесс вырубки. При вытяжке рекомендуют назначать:

радиус матрицы : rm=(4-8)S (14)

радиус пуансона: rn=(0,7-0,8)rm

Для уменьшения сил трения при вытяжке заготовки смазывают смазками,

назначаемыми в зависимости от марки металла заготовки.

Усилие вытяжки определяют по формуле (наибольшее)

Pв=бв*п*d (15)

Общее усилие определяют с учетом прижима

P=pв+pnp (16)

При вытяжке одновременно можно формовать на дне небольшие рельефные

впадины и выступы, деталь может быть без фланца и с фланцем.

Особенности формы

При вытяжке вследствие анизотропии материала открытый торец детали

получается по высоте не одинаковым , а наружный диаметр фланца не круглым .

Поэтому необходим припуск для обрезки. Толщина детали по высоте также не

одинакова у верхнего торца от 1 до 1,3 толщины у дна - 0,85So , толщина

дна уменьшается до 0,95So (рис.21)

[pic]

Размеры заготовки определяют из условия равенства поверхности

заготовки поверхности детали с учетом припуска на обрезку; для круглой

детали:

Fзаг=FДЕТ+F; D3=1,13(Fзаг)1/2 (17)

Зазор между матрицей и пуансоном принимается равным (1-1,3)So в

зависимости от коэффициента вытяжки.

Штампы для вытяжки имеют те же, что и при вырубке - пробивки, основные

элементы.

Вытяжка с подогревом. При обычной вытяжке за один переход получают

высоту (0,6-0,7)d. При вытяжке с подогревом можно за один переход получить

высоту, равную (1,3-2,3)d. Способ используется для вытяжки заготовок

главным образом из цветных сплавов (алюминиевых, магниевых, титановых).

Сущность процесса заключается в том, что материал в очаге деформации

нагревается (рис.22) и тем самым уменьшается его предел текучести а в зоне

сформировавшейся части детали металл охлаждается для увеличения

механических характеристик.

Температура нагрева в очаге деформации должна быть выше температуры

рекристаллизации с тем, чтобы материал не получал упрочнения. Вытяжка

делается на [pic]

гидропрессах или на тихоходных (12-20ход/мин) механических прессах.

Вытяжка с утонением. Вытяжка с уточнение отличается от рассмотренной

выше вытяжки тем, что при этом процессе уменьшается толщина стенки полого

изделия, а диаметр остается почти неизменным, высота детали значительно

увеличивается. Зазор между матрицей и пуансоном в этом случае меньше

толщины заготовки (рис.23).

[pic]

Сущность процесса. Усилие от пуансона передается донышку, при этом

начинает уменьшаться толщина стенки за счет нормальных сил возникающих со

стороны конической части матрицы и пуансона, тангенциальных сжимающих сил и

еще сил трения на матрице и пуансоне.

Важно отметить, что сила трения на пуансоне направлена вниз и

способствует разгрузке опасного сечения, так как материал в очаге

деформации под действием сдвигающих напряжений частично при движении

пуансона вытесняется вверх относительно движения пуансона (двигающегося

вниз).

Для получения большей степени деформации (U=(Fo-F)/Fo) вытяжку ведут

через две или три матрицы. Для вытяжки с утонением применяют все

деформируемые материалы.

Вытяжка с утонение нашла широкое применение в промышленности, особенно

в приборостроении для изготовления заготовок сильфонов - упругих

чувствительных элементов системы автоматики.

Вытяжка с утонением по сравнением с обычной вытяжкой имеет следующие

преимущества:

1.Не требует применения сложных штампов и прессов.

2.Число вытяжных операций может быть меньше для получения заданной

высоты по сравнением с обычной вытяжкой.

3.Качество металла в вытянутой стенке лучше.

Особенность деталей заключается в том, что толщина донца в (5-10) раз

толщины стенок.

Точность при вытяжке нужно рассматривать для каждого параметра

отдельно:

а) Точность по диаметру,

б) Точность по толщине стенок,

в) Точность по высоте.

Эти параметры в значительной степени определяются степенью точности

инструмента. С учетом всех факторов достигаемая при вытяжке точность по

диаметру может соответствовать 6-9 квалитету; по толщине - 6-11 квалитету;

по высоте - ниже 16 квалитета.

Качество наружной поверхности зависит от качества поверхности матрицы:

внутренней - определяется частотой поверхности исходного материала и

пуансона; шероховатостью по наружной поверхности - Ra=0,63-0,16 мкм.

Комбинированная вытяжка. При комбинированной вытяжке за один переход

существенно уменьшается диаметр заготовки и толщина (рис.24). Так как при

обычной вытяжке значительная разнотолщинность стенки по высоте (до 0,85S у

дна и до 1,3S у верхнего торца), то в начальный момент происходит только

обычная вытяжка и вытяжка с уточнением. При комбинированной вытяжке

создается благоприятная схема напряженного состояния, при которой обычная

вытяжка разгружает наиболее нагруженное сечение вытяжки с уточнением. Это

позволяет с получением высоких качественных показателей увеличить

производительность в 2-3 раза.

[pic]

При комбинированной вытяжке получают заготовки 6-9 квалитета, точности

по диаметру , 6-11 квалитета точности по толщине стенки, шероховатость -

Ra=0,63-0,16 мкм.

Технологичность деталей полученных вытяжкой.

1.Радиус рабочей кромки матрицы rm=(4-8)S, пуансона

rn=0,7rm. Сопряжение дна со стенкой без радиуса можно получить путем

калибровки или при штамповке весьма толстых заготовок с D3/S>20 , m>0,7.

2.В первую очередь операцию вытяжки можно получить отношение высоты

детали (H) к диаметру (d) не более H/d<0,6 (m=0,5); для получения большей

высоты необходимы последующие переходы.

Наиболее экономично изготовлять более высокие детали с большей

точностью и лучшим качеством поверхности комбинированной вытяжкой, при

которой за одну операцию можно получить в зависимости от принятых степеней

деформации относительную высоту детали до 1,5-2,5.

3. Избегать глубоких вытяжек с широким фланцем (Dф>3d при h>2d) ,

требующих большого количества операций.

4.Конфигурация деталей должна быть простой: дно - плоское или слегка

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5