=4- ¥4

II зона

мтрнце напряженного состояния в I и II зонах прн вытяжке на тороидальной

при вытяжке иа конусно-тороидальной матрице

Q = arccos 1

(2г + 1)

- sin ак X

(Оо = arctg

1 + кМ

s(0)/TT2

hu>o;

(10) (11)

(12)

V 1 + 2лп Л = (1+Гшп)1 I +2rmin,

где гм = r/s (0) - относительный радиус матрицы; di i - диаметр полуфабриката на предыдущей операции.

1зо а

иПзона

Рнс. 4. Схема иапряжеиного состояния во II зоне прн вытяжке иа коиусио-тороидальиой матрице

Величины (Оо и Л в зависимости от минимального значения коэффициента анизотропии Лщт могут быть найдены с помощью графиков, показанных иа рис. 5 и 6.

Значение параметра й для случая вытяжки на тороидальной матрице может быть также определено с использованием графиков (рис. 7, а-г):

Q= Qi-I- Qj-I- Q3-I-Q (13)

где Qi, йг. 3. 4 - соответственно зависимости от минимального коэффициента анизотропии Лтш (см. рис. 7, а), относительного радиуса

о 0,<, 0,8 1,2 1,6 г ,. Рис. 5. Зависимость параметра Wq от г

0,8 1,2 1,6 ,- , Рис. 6. Зависимость параметра А от гщ

о 2 If 6 8

0,10

0,065 0,10 0,125 и

Рнс. 7. Характер изменения параметров Q, - Q:

а ~ Q, = f (Гп ) при [S (0)/О] 100 = 1, г, = 1, ц == 0,05; б - = f (r) при ц = = 0,05; в - fig = f {[s (0)/Л] 100} (/ - ц = 0,05; 2 - д = 0,10; J - ц, = 0,15); г - (И) (/ - г = 1; 2 - г = 2; 3 - г = 3; 4 - г = 4; 5 -г = 5 и - л =

= 10)

матрицы г (см. рис. 7, б), относительной толщины заготовки [5(0)/£)з1Х X 100 (см. рис. 7, в) и коэффициента треиия (д (см. рис. 7, г). Поскольку в практических условиях ц 0,05, пользоваться зависимостью й = / (ц) (см. рис. 7, г) следует только при работе без смазочного материала илн при изношенной поверхности матрицы.

В табл. 1 приведены значения предела текучести о и коэффициентов анизотропии Га в зависимости от угла вырезки образцов к направлению прокатки для различных материалов.

Многооперационной вытяжкой изготовляют детали как с узким, так и с широким фланцем. Цилиндрические оболочки е узким фланцем, когда отиошеиие высоты оболочки к ее диаметру больше единицы, а отношение диаметра <)ланца к диаметру оболочки составляет 1,1-1,4, изготовляют обычной миогооперациоииой вытяжкой, получая на предыдущих операциях цилиндрические полуфабрикаты. Флаиец у таких деталей образуется иа последней операции, а затем обрезается на заданный размер (рис. 8, а). Широкий ({маиец при миогооперациоииой

вытяжке получают сразу на первой операции вытяжки нз плоской заготовки. На последующих операциях размеры фланца остаются постоянными, а формоизменению подвергается оставшаяся часть заготовки (рис. 8, б).

При определенных геометрических соотношениях диаметра детали и диаметра исходной заготовки действие сжимающих тангенциальных напряжений вызывает потерю устойчивости материала заготовки, выражающуюся в образовании складок. Возможность потери устойчивости заготовки зависит от степени деформации, относительной толщины заготовки и свойств материала. Устойчивость фланца будет тем больше, чем толще исходная стенка заготовки при данном диаметре и меньше разность между диаметром заготовки и диаметром получаемой детали. Заготовка из иаклепаииого материала более склонна к складкообразованию, чем отожженная заготовка.

Складкообразование при вытяжке можно устранить, если в конструкции штампа использовать специальный прижим. В связи с этим различают два способа миогооперациоииой вы-

1. Значения о. и /-( для различных материалов в зависимости от угла вырезки образцов к направлению прокатки

тяжки - с прижимом и без прижима. В зависимости от размеров детали, ее формы, толщины материала и числа операций могут быть приняты различные схемы прижима.

Так, при вытяжке деталей без фланца и с фланцем используется схема прижима, показанная на рис. 9, а. Если изготовляется ступенчатая оболочка с большими радиусами в месте сопряжения ступеней, то следует использовать схему, приведенную иа рис. 9, б. На рис. 9, в показана схема прижима, используемая при вытяжке ступенчатой оболочки с малыми радиусами сопряжения ступеней. Высокие детали из тонколистового ма-

Рнс. 8. Вытяжка с фланцем:

/ - последняя вытяжка; 2 - отход; 3 предпоследняя вытяжка; 4 - деталь

териала изготовляют вытяжкой с прижимом. Необходимость применения прижима при миогооперационной вытяжке определяется соотношением S (0)/Оз и значением коэффициента вытяжки К.

При [5(0)/Оз1 100 < 1 и К> 1,25 вытяжку нужно вести с прижимом. При [8(0)/Оз1 100> 2 и А:<1,25 вытяжка осуществляется без прижима.

Рнс. 9. Схемы прижима на последующих вытяжках:

а - иа конусно-тороидальной матрице; б - на тороидальной матрице с большим радиусом;. в - на тороидальной матрице с малым радиусом

Операции

Надрезка

Обрезка

Рис. 10. Последовательная вытяжка в ленте

В общем случае необходимость использования прижима определяют по формуле

5(0)/Оз] 100(5- 7) (7C -i Cn),

(14)

где Кп и Кп-1 - коэффициенты вытяжки на предыдущей н последующей операциях соответственно.

Толщина стенки оболочки на каждой операции неодинакова. На ее краю возникает утолщение материала, величина которого зависит от относительных диаметров заготовки и получаемой детали, а также от анизотропии листового материала.

Толщина края детали может быть определена по выражению

Smax = S (0) л:, (15)

f= -11(1 + Га). (16)

Для изотропного материала

Sraax=s(0)K/l

(17)

Изменение толщины стенки имеет место и в донной части цилиндрической заготовки. Наименьшая толщина стенки (на 10-15% меньше исходной) наблюдается на тороидальном участке в месте сопряжения цилиндрической стеики с дном, а при вытяжке на конусно-тороидальной матрице утонение стеики происходит на участке сопряжения конической поверхности с дном и составляет 15-20 % от исходной толщины стенки.

Одним из видов многооперационной вытяжки является миогооперацнонная последовательная вытяжка в ленте без промежуточного отжига, осуществляемая иа последовательных вытяжных штампах, устанавливаемых обычно на кривошипных прессах с автоматической подачей ленты. Различают два способа вытяжки в ленте: без иадрезки ленты (рнс. 10, о) и с надрезкой ленты (рис. 10, б). Вытяжка в целой ленте характеризуется большим числом операций и может быть рекомендована для изготовления мелких деталей с малым

5) L~

в) L -

Рнс. II. Форма надрезов в ленте:

а - для прямоугольных деталей; б - для деталей большого диаметра; в - прн использовании фиксаторов; г - с вырубкой перемычек; д - для деталей малого диаметра

фланцем £>ф == (1,1-н1,2) d и s (0) > > 0,05d.

Вытяжку с надрезкой ленты можно использовать для получения деталей с Оф > I,2d и S (0) < 0,05d. Форму надрезки ленты (рнс. II) выбирают в зависимости от конфигурации детали. Так, надрезку по форме, показанную на рис. 11, а, применяют при вытяжке прямоугольных коробок. При вытяжке круглых деталей большого диаметра с S (0) 1 мм используют орму надреза, приведенную на рис. II, б. В случае применения надрезки формы (см. рис. 11, в) изменения ширины ленты при штамповке не происходит. Это позволяет вести вытяжку в ленте в штампе с шаговым ножом.

При форме надрезки, показанной на рис. II, г, вырезается поперечная перемычка, в результате чего лента сужается и применение фиксаторов невозможно. Такую форму надрезов ре-

комендуется использовать при вытяжке круглых деталей малого диаметра. Форма надрезов, показанная иа рис. 11, д, дает возможность использования лент с меньшей шириной В = Dg. Такую форму надрезов также применяют при вытяжке круглых деталей малого диаметра.

2. ПРЕДЕЛЬНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫТЯЖКИ

Число операций, необходимое для получения готовой детали, зависит от ее высоты и диаметра, относительной толщины заготовки s (0)/d и механических свойств материала. Проектируемый технологический процесс должен содержать минимально возможное число операций. Это обеспечивается на каждой операции таким изменением поперечного сечения заготовки и таким уменьшением толщины стенки в опас-

2. Коэффициенты вытяжки цилиндрических оболочек с прижимом иа тороидальной матрице

3. предельные значения коэффициентов вытяжки цилиндрических оболочек без прижима иа коиусио-тороидальиой матрице

ном сечении, чтобы напряжения и деформации, возникающие в материале, не приводили к его разрушению.

Суммарное значение коэффициента вытяжки за п-в число операций определяется по выражению

К = DJdn,

(18)

где dn - диаметр цилиндрического участка оболочки, вытягиваемой иа ге-й операции.

В табл. 2 приведены значения коэффициентов вытяжки цилиндрических оболочек без фланца из сталей марок 08, 10 и латуней Л59-Л80 на тороидальной матрице с прижимом, без промежуточного отжига.

Вытяжку цилиндрических оболочек с небольшим фланцем (Dd = 1,1- -Hi,4 при Hld>\fl) осуществляют так же, как вытяжку оболочек без фланца. При этом могут быть использованы те же коэффициенты вытяжки (см. табл. 2). Фланец у таких оболочек образуется под прижимом штампа только на завершающей операции.

Оболочки с большим фланцем вытягивают так, чтобы флаиец образовался иа первой операции вытяжки из плоской заготовки. В дальнейшем размеры фланца ие изменяются, а формоизменяется остальная часть оболочки.

4. Коэффициенты вытяжки для последовательной вытяжки в лейте толщиной 1 мм с надрезами

Возможная деформация будет зависеть от относительной толщины исходной заготовки, определяющей устойчивость фланца.

Предельные значения коэффициентов вытяжки цилиндрических оболочек из низкоуглеродистых сталей и латуней на конусно-тороидальных матрицах без прижима и без промежуточного отжига приведены в табл. 3.

Вытяжка в целой ленте сопровождается формоизменением всей ленты. Поэтому для устранения влияния действительных напряжений Орщах, превышающих расчетные, и устранения разрушения ленты коэффициенты вытяжки принимают меньше, чем прн обычной вытяжке. В табл. 4 приведены значения для последовательной вытяжки в ленте с надрезами. Коэффициенты вытяжки для последовательной вытяжкн в целой ленте из латуни и низкоуглеродистых сталей;

Переход

2 3 4 5 6

1,38-1,47 1,17-1,25 1,14-1,21 1,11-1,17 1,08-1,14 1,05-1,11

В зависимости от выбранных значений коэффициентов вытяжки и характеристик применяемого материала