,а 5

Рис. 1. Искажение координатной сетки иа плоских стенках коробчатой детали после вытяжки (точки а и б характеризуются наибольшими деформациями)

диусами закруглений (см. рис. 3, область На) течение материала происходит только в местах сопряжений плоских стенок заготовки, прямолинейные участки стенок отгибаются. Контур заготовки определяют геометрической разверткой детали на плоскость основания. При этом ступень, образующуюся при развертке (рис. 4, а), скругляют плавным контуром так, чтобы площадь, описываемая плавным

Рис. 2. Распределение напряжений в части фланца иа угловых скруглеинях при вытяжке коробчатой детали

контуром, оставалась неизменной. Расчет размеров заготовки проводят по методике Б. П. Зворонно, изложенной ниже.

1. Деформация (логарифмическая) при вытяжке по краю детали, %

2. Приближенные значения предельного коэффициента вытяжки Кп коробчатых деталей (см. рис. 4) для низкоуглероднстой стали

3. Относительная высота коробчатой детали (см. рис. 4), штампуемой за один переход

Размер отгибаемой части заготовки с учетом радиуса скругления у дна

коробки Гд

/ - /1+1,57гд Радиус скругления углов заготовки

R /г2 + 2rh - 0,86гд (г -f 0,16гд).

Откуда при г = Гд /? ~ У 2rh.

Вычерчивают контур заготовки, после чего отрезки аЬ (см. рис. 4, а) делят пополам и через полученные точки проводят касательные к окружности радиуса R. На рис. 4 показаны различные формы контура заготовки. Способы построения их приведены на рис. 4, б.

При построении контура заготовки для вытяжки низких коробчатых деталей с относительно большими радиусами сопряжения плоских стенок (см-рис. 3, область 116) радиус контура заготовки на угловых скруглениях определяют с помощью табл. 4 или расчетом с учетом перетекания металла в плоские стенки:

Ri = xR,

где R = /г2+2гЛ-0,86/-д (r-f 0,16гд); х = 0.074(/?/2г)2--0,982.

Ширина ha и hb полоски, отрезаемой от геометрической развертки прямых сторон заготовки (рис. 5), с учетом последующего перемещения металла при

формировании поверхностей сопряжения плоских стенок составляет

ha = yR4{A - 2r), hb = yRl{B -2/-).

Значения коэффициентов хну приведены в табл. 4. По полученным значениям шнрнны, длины н углового радиуса развертки строят плавный контур с радиусами скругления Ra и /?ь.

0,3 r/B

Рис. 3. Диаграмма для выбора способа построения контура заготовки при вытяжке коробчатых деталей

Рнс. 4. Построение коитура заготовки:

а - пример построения; б - возможные варианты оформления скруглений в углах заготовки

Рассмотренное построение коитура применимо для коробчатых деталей с отношением сторон Л/В =~ 1,5ч-2,0.

Если в технологическом процессе предусмотрена обрезка флаица, то прн построении контура необходимо учесть припуск на обрезку. Контур заготовки при этом можно упростить.

При вытяжке высоких коробчатых деталей (см. рис. 3, область ) контур

заготовки близок к окружности или овалу (рис. 6). Для коробчатых деталей, имеющих в плане форму квадрата, диаметр Оз заготовки определяют по формуле

Оз = 1,13/В2 4-4В (/1- 0,43/-д)-1,72/-д {h + 0,5/-) - -4/д(0,11гд-0,18л);

иий .глГ?с р°:°Т, оГас?:>7б руле.

а - квадратной; б - прямоугольнсй

4. Значения коэффициентов х и у

Относительный радиус углового закругления г/В

Относительная высота детали

0,10 0,15 0,20 0,25 0,30

1,050 1,040 1,035 1,030

0,08 0,06 0,04 0,04

1,09 1,07 1,06 1,05 1,04

0,15 0,11 0,10 0,08 0,06

1,12 1,10 1,08 1,06 1,05

0,20 0,17 0,12 0,10 0,08

1,15 1,12 1,10 1,08

0,27 0,20 0,17 0,12

при Гд :

Оз= 1,13/В2--4В (ft o,43r)-

- l,72/-(/t + 0,33r).

Коробчатые детали, имеющие в плане прямоугольную форму, рассматривают как состоящие из двух половинок квадратных коробок шириной В, соединенных промежуточной частью размером Л - В. Контур заготовки приобретает форму овала (рис. 6, б). При этом ширина овальной заготовки

Вз = {Оз(В-2Гд) + 1В + 2(й +

+ 0.43гд)](Л-В)}/(Л-2гд).

ее длина

i.3 = Оз + (Л - В).

При Л - В (0,034-0,06) L можно выбрать круглую заготовку (Оз =

Области 1а, 16 и /с иа рис. 3 соответствуют многопереходиой вытяжке коробчатых деталей. Область 1а соответствует деталям с hi В 0,8 и малыми радиусами скруглений в углах. Как правило, переходы, следующие за первым, предназначены для уменьшения (калибровки) скруглений в боковых и дониых углах. Построение коитура заготовки производят по изложенной выше методике; при этом радиус R определяют по формуле

Коэффициент 1,1 -1,2 вводят для того, чтобы учесть происходящее прн выполнении последующих переходов вытеснение металла из угловых областей заготовки в плоские стеики детали. Дуги угловых скруглений описываются радиусами из различных центров.

Последующие переходы осуществляют без прижима заготовки, поэтому зазор между пуансоном и стеиками коробчатой детали должен быть ие более i = 5s (равным 1 мм).

Увеличение высоты детали иа каждом из последующих переходов

Aft = i-0,43 [гд -гд ,],

где Гд, и дп, - радиусы доииых закруглений соответствеиио иа п и п -\- 1 переходах.

Область 1с на рис. 3 включает коробчатые детали, у которых hi В > 0,8.

R = (1,1 1,2) /2rh.

Рис. 6. Контур заготовки для вытяжки высоких коробчатых деталей <см. рнс. 3, область Псу.

а - квадратной; б - прямоугольной

Заготовка i

п-X

Рис. 7. Упрощенный способ построения контура заготовки при вытяжке коробчатой детали

В этом случае контур заготовки круглый или овальный. Размеры его определяют согласно рекомендациям, приведенным выше для области 11с. Расчетную высоту ftp принимают равной {1,05-f-l.l %) ft.

\ Зона деформирования Зона передачи усилия

Рис. 8. Схема штампа для вытяжки с подогревом фланца:

1 - матрица; 2 - прижим; 3 - пуансон; 4 - нагревательные элементы; 5 - трубка для подачи охлаждающей жидкости

5. Предельные значения коэффициентов вытяжки заготовок из цветных сплавов

* Для алюминиевых сплавов Д16АМ, АМцМ, AM рекомендуемая температура 320-340 °С; для магниевых сплавов МА1, МА8 - 360-380 С.

Коробчатые детали с фланцем прн hIB 0,6 вытягивают за один переход, а при малых радиусах проводят еще и калибровку. После вытяжки необходима обрезка фланца, поэтому при построении контура заготовки следует учитывать припуск на обрезку.

В условиях мелкосерийного производства А. Я- Фрейдлин предлагает упрощенный способ построения контура заготовки коробчатых деталей. У такой заготовки отсутствуют криволинейные участки (рнс. 7). В этом случае размеры заготовки определяют нз следующих выражений:

Вз= 2 [В/2 -f ft--0,43 (r+ Гд)];

i.3== 2 [Л/2-f ft-0,43 (г4- Гд)].

Строгой методики для построения контура заготовки коробчатых деталей сложной пространственной формы (типа деталей автомобильного кузова) в настоящее время не существует.

Поэтому контур заготовки выбирают ориентировочно с учетом соображений, приведенных выше, и уточняют после проведения пробных штамповок в процессе наладочных работ.

Вытяжка с применением местного иагрева. Для увеличения возможности формонзменення за один переход прн вытяжке коробчатых деталей применяют местный нагрев пластически деформируемой части заготовки. Для этой цели в1 штамп встраивают различные нагревательные элементы. На рнс. 8 показана схема штампа для вытяжки детали с подогревом фланца. В результате локального нагрева штампа напряжение текучести во фланце у деформируемой заготовки резко уменьшается, а в трубчатой части заготовки (стенке) остается высоким. В этом случае допустимое напряжение на разрыв в опасном сечении остается на уровне холоднокатаной заготовки.

В табл. 5 приведены значения Кп и ЫА.