Диаграмма штампуемости

Технологические пробы.

По ГОСТу есть метод Эриксена.

РИСУНОК

Q_{прижима}=100кН.

Чем глубже лунка, тем лучше металл штампуется.

Эта проба характерна для операций формовки, но не соответствует операции вытяжки.

Метод Соридота – метод определения предельного коэффициента вытяжки.

РИСУНОК

d_n = 32 мм.

М_пред=d/D.

Чем меньше М_пред, тем лучше штампуемость. Это характерно для операции вытяжки.

Недостаток: испытание длительное, требует большое количество заготовок разного размера.

Испытание на изгиб

РИСУНОК

Чем больше n, тем пластичность выше.

Строится для каждой марки стали.

РИСУНОК

Сталь 08кп

;

; .

Выбор металла.

1. Технологические свойства.

2. Эксплуатационные свойства (конструкторские).

3. Стоимостные характеристики.

Для штамповки применяются следующие металлы:

1) Черные металлы:

a) углеродистые обыкновенные;

b) углеродистые конструкционные;

c) легированные конструкционные;

d) коррозионностойкие и жаропрочные.

2) Цветные металлы:

a) на основе алюминия (АД1М, АМц, АМг, Д1, Д16);

b) на основе меди (М1): латунь, бронза (ВТ-1, ВТ-2 и т. д.);

c) на основе никеля (Н1, Н2, мельхиор).

По способу изготовления листовая сталь подразделяется:

1) горячекатаная тонколистовая. S=0,9-4,0 (поверхность черная);

2) декатированная. S=0,2-2,0 (поверхность блестящая).

По степени отделки поверхности:

I – особо высокая отделка;

II – высокая;

III – повышенная отделка.

По способности к вытяжке:

ВОСВ – весьма особо сложная;

ОСВ – особо сложная вытяжка;

СВ – сложная вытяжка;

ВГ – весьма глубокая.

Сортамент

Листы 710х1420

1000х2000

1500х3000

Лента L<300 м.

Ширину заказывают, масса рулона до 20 тонн.

Чтобы разработать техпроцесс штамповки надо знать характер производства.

Типовой признак	Тип производства
Серий-ность	Массовое	Крупно-серийное	Серийное	Мелко-серийное	Единичное
	Непрерывные поточные автоматические линии	Поточное производство крупными партиями	Поточное производство средними партиями	-//- мелкими партиями	Единичное изделие
Тип пресс. оборуд.	Специальные прессы и автоматы	Быстроходные механизированные прессы	Универсальные прессы и полуавтоматы	Универсальные прессы
Тип штампов	Комбинированные (штампы-автоматы)	Комбинированные и штампы-автоматы	Комбинированные и простые штампы	Простые и упрощенные штампы	универсальные переналаживаемые штампы
Степень механизации	Автомат. подачи полос и штучных заготовок	Автоматич. и механизир. подачи	Автоматическое и ручное обслуживание	Ручные подачи
Срок окупаемости	До 1 года	1-2 года	2-3 года	3-5 лет	-
Коэф. серийн.	1-3 операции	3-10 операции	10-30	30-100	-
Годовой выпуск, тыс	>300	20-300	2-20	До 2	100 шт.
Спец, тыс	>1000	50-1000	5-50	До 5	Десятки шт
В, тыс	>5000	100-5000	10-100	До 10	Сотни шт.

23.03.88г.

ВЫТЯЖКА

Вытяжка - процесс превращения плоской или полой заготовки в открытую с одной стороны полудеталь замкнутого контура.

РИСУНОК

Плоская заготовка в плане:

РИСУНОК

Операция вытяжка осуществляется:

РИСУНОК

Рассмотрим напряженное состояние элемента фланца.

Уравнение равновесия элемента заготовки:

условие пластичности

где - предел текучести.

Можно принять, что поверхность в фланце заготовки свободна от внешних напряжений, т.е. , т.е. плоское напряженное состояние.

Примем ;

Решая совместно 2 уравнения, получим:

Проинтегрировав это выражение, получим:

При

При

КОЭФФИЦИЕНТ ВЫТЯЖКИ

Процесс вытяжки происходит без разрушения заготовки при условии:

- степень вытяжки.

- коэффициент вытяжки.

В реальных условиях для стали

для I перехода (из плоской заготовки получается колпачок)

для II перехода.

ИЗМЕНЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ЗАГОТОВКИ ПРИ ВЫТЯЖКЕ

Зная поле напряжений во фланце можно найти поле деформаций.

Уравнение связи напряжений и деформаций

Пусть это отношение =а=соnst. Есть условие постоянства объема

тогда

На краю заготовки, когда

деформация по толщине

где S_k – конечная толщина;

S_o – начальная толщина.

S_max=S_K – следует что край заготовки утолщается в процессе вытяжки.

При а=-1; e_Z=0, т.е. |s_r|=|s_q|

(заготовка в этом месте не утолщается и не утоньшается)

При r>0,607R утолщение заготовки

при r<0,607R утонение заготовки.

ПРИЖИМ ФЛАНЦА В ПРОЦЕССЕ ВЫТЯЖКИ

При вытяжке из плоской заготовки

РИСУНОК

Необходимость прижимов фланца к матрице обусловлена потерей устойчивости под действием сжимающих напряжений s_q. Возможность вытяжки без прижима определена Л.А. Шофманом_.

D-d£(18÷22)S

За счет утолщения заготовки при вытяжке прижим фактического действия на край фланца.

РИСУНОК

Усилие прижима определяет:

Q=qF

R_M – радиус матрицы.

q – удельная нагрузка

УСИЛИЕ ВЫТЯЖКИ

РИСУНОК

Усилие можно определить:

Наибольшее усилие вытяжки возникает в момент, когда центры радиусов матрицы пуансона оказываются на одном уровне.

На практике усилие вытяжки считают:

где k – поправочный коэффициент, зависящий от отношения S/D; m и условий вытяжки (цилиндр, конус, цилиндр с фланцем)

k=0,3÷1,1

Рекомендуется R_M=(6÷10)S

R_П=(4÷8)S

Работа, совершаемая прессом в процессе вытяжки

А=РНn

где P – усилие вытяжки;

Н – высота изделия;

n – зависит от m.

m	0,55	0,7	0,8
n	0,8	0,7	0,64

Технологические расчеты

1. Определение размеров исходной заготовки.

2. Определение числа переходов вытяжки.

3. Определение усилия вытяжки и усилия прижима.

РАЗМЕР ЗАГОТОВКИ

Основной принцип: если считать что приращение поверхности вытягиваемой детали вследствие утонения стенки = уменьшению поверхности вследствие утолщения, то F исх. заготовки можно найти из условия постоянства поверхностей.

F_дет=F_заг

РИСУНОК

При вытяжке обязательно назначается припуск на обрезку.

РИСУНОК

Н
∆Н	1,3÷3	3,5÷7	5÷10
Dф
∆D	1,5÷2,5	3÷5	4÷

Припуск нужен для устранения влияния анизотропии материала заготовки.

ЧИСЛО ОПЕРАЦИЙ ВЫТЯЖКИ

из максимально допустимых степеней формоизменения на каждом переходе вытяжки. Сначала находим суммарный коэффициент вытяжки:

m=d/D

m=m₁∙m₂∙…∙m_n

h/d	0,6	1,4	2,5
n

n – количество переходов.

Назначаем коэффициент вытяжки на 1, 2 и т.д. переходах. Определяем F полуфабриката на 1, 2 и т.д. переходах.

d₁=m₁D

d₂=m₂d₁=m₁m₂D

…

РИСУНОК

Значение коэффициента вытяжки в зависимости от марки материала, относительной толщины, относит. вытяжки для 1-ой из последующих операций определяется в справочниках. Высота Н₁ полуфабриката 1-ой и т.д. рассчитывается из условий равенства площадей. Для ориентиров. расчетах при конструировании штампа для определения длины пуансона, прижимных колец, при выборе хода ползуна можно пренебречь участками скругления у дна и фланцев и найти высоту.

Для цилиндрических изделий без фланца:

Для цилиндрических изделий с фланцем:

При необходимости назначается межоперационный отжиг полуфабрикатов.

Дата добавления: 2014-01-07