Разделы сайта

Читаемое

Обновления Mar-2024

Промышленность Ижоры -->  Точность многооперационной вытяжки 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 [ 27 ] 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

Разиостеииость и сопутствующие ей косина кромки и искривление ося детали возникают вследствие;

перекоса осей матриц и пуансона (вследствие их неправильной установки);

неперпендикулярности опорной поверхности матрицы в приспособлении;

торцового биения опорной поверхности самой матрицы относительно оси рабочей поверхности;

большого зазора между пуансоном и заготовкой при использовании плавающих матриц. Для устранения дефектов необходимо уменьшить зазор между заготовкой и пуансоном у дна или применить центрирующую втулку, надеваемую на пуансон и входящую внутрь заготовки;

большого обжатия;

малого угла ската матриц.

Недостаточная прочность деталя является следствием высокой температуры отжига, а также малого диаметра матрицы на предшествующей вытяжке и увеличенного на вытяжке, формирующей механические свойства.

Хрупкая Деталь получается в результате низкой температуры отжига, а также увеличенного диаметра матрицы предшествующей операции и малого на вытяжке, формирующей механические свойства.

Короткий полуфабрякат получается при использовании изношенных пуансона или калибрующего пояска матрицы, малого угла ската матрицы, высокой температуры отжига, большого радиуса пуансона; дляняый - при малом диаметре матрицы и большом диаметре пуансона, увеличенном (часто в результате изнашивания) угле рабочей поверхности матрицы и малом радиусе пуансона.

4. РАСЧЕТ СИЛОВЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Расчет усилия вытяжки. График изменения усилия вытяжки по ходу пуансона представлен на рис. 9. Кривая имеет следующие характерные участки:

0-t - заполнение ската матрицы; длняа этого, участка


и,пп

Рис. 9. Измеиеиие усилия вытяжки по ходу а пуаисоиа

/1 =

2 tga

(индекс п-порядковый номер операции вытяжки);

/-2 - проталкивание дна; 1 равно толщине дна;

2-S-деформация придонной части полуфабриката;

5-4-деформация стеики: положение точки 4 относительно точки 5 (рост или спад усилия) определяется в основном изменением толщины стенки по ходу пуансона;

4-5 - участок уменьшения очага деформации, h /,.

Полный ход пуансона

где Н - высота полуфабриката после вытяжки; Z) -диаметр заготовки; Dn+i-диаметр полуфабриката; а - угол ската матрицы.

Пик усилия, возникающий при деформации донной части (участок 1-2), не лимитирует степени утонения стенки но определяет выбор пресса. Появление пикового усилия при прохождении дна можно объяснить повышенным теплоотводом этого участка, вследствие чего температура поверхности контакта не меняется. Прн прохождении стенки теплоотвод ухудшается, и поверхность контакта нагревается, что вызывает уменьшение коэффициента трения (рис. 10).

Усилие на участке 1-2 (рис. 9) определяют по формуле

Р1 = яО +15дав tg (a-f б),

где д - толщина дна; б = arctg ц.

Усилие в точках 3 \\ 4 определяется зависимостью

1); =3, 4.

где f - площадь поперечного

сечения детали после п + 1 вытяжки в (-M сечении (в сечении 3 у диа i = 3; в сечении 4 у кромки С - 4); am+Dj - удельная работа деформации в соответствующем сечении полуфабриката; C(n+i)f - составляющая, учитывающая влияние трения по пуансону н матрице;

C(n+l)j = l +11м(1 - ;)(! +

-f ctga) + 0,75r .nnctga

(fiM и [in - коэффициенты трения соответственно по матрице и пуансону);

Гп: - \--

а,. / 2,718

1 -f

В этих формулах f =-

- - площадь поперечного сечения заготовки; Ов - предел прочности материала заготовки; п - показатель степени кривой упрочнения; б,о и 65 - относительные удлинения соответственно десятикратного и пятикратного образца; d . -диаметр пуансона в сечении, в котором определяется усилие вытяжки;

8 .. =

/3- L

2а+ 5

0,5 Р

~Рп.

100 с

где коэффициент Р учитывается только при его положительном значении. 6*

Смазочные материалы и покрытяя.

Прн вытяжке с утонением скорость скольжения, путь скольжения и удельные нагрузки в очаге деформации весьма велики. Это повышает вероятность молекулярного схватывания, т. е. образование наростов на поверхности матрицы и пуансона.

Смазочный материал должен обеспечивать отсутствие прихватывания материала заготовки к инструменту, высокое качество поверхности детали, износостойкость инструмента, а прн высоких скоростях деформирования и использовании нескольких матриц (при iJ > 0,65) - эффективное охлаждение инструмента.

Для улучшения условий трения на заготовку перед вытяжкой наносят смазочные покрытия (табл. 2), обеспечивающие сохранение смазочного материала в очаге деформации. Смазочные покрытия наносят на очищенную от окислов поверхность, заготовки. Окисную пленку с поверхности металлов удаляют травлением, дробеструйной обработкой, механическими способами и т. п. Смазочные покрытия целесообразно наносить следующими способами: меднением, фосфатирова-нием, оксалатированием, известкованием и обработкой в растворе буры.

В качестве смазочного материала используют водные эмульсии натриевого и калиевого мыла. Эмульсию приготовляют из 60-72 %-ного хозяйственного мыла, из расчета 1 кг мыла на 10 л воды. Температура эмульсии 60-70 С.


700 150 Т, с

Рис. 10. Изменение коэффициента трения ц в зависимости от температуры поверхности заготовки (цеиа деления по оси Д0,01, начало отсчета (1 = 0,01)



2. Основные характеристики смазочных покрытий для вытяжки с утонением

Вид обработки

Состав

Содержание, г/л (%)

Режим обработки

Применение, особениостп

Меднение

H2SO4 - 98 %-пая CUS04-5H20

НС1 Fe2S04-7H20 ОП-7 (ОП-10) Столярный клен

15-40 15-30 До 40 50-60 2-4 0,2 кг на 1 м

Температура 30-50 °С Время 1-3 мин

Для заготовок, подвергаемых деформированию при \Ь > > 60 %

Толщина слоя 1-2 мкм

Фосфатированне

Zn(H2P04)-2H20

Zn(N03)2-6H20 Н3РО4 NaCOa NaOH NaNOa

9-10 80-85 18-20 4,5-5 4,5-5 0,3-0,4

Кислотность: свободная 3- 10, общая 30-65 Температура 20-40 °С Время 10-15 мин

Для углеродистых и легированных сталей, а также для некоторых цветных металлов и сплавов, содержащих хром, никель и молибден. Толщина слоя фосфатов 5-8 мкм

Оксалатирование (наиесенне на поверхность заготовки слоя солей щавелевой кислоты)

H2C204-2H20

FeC204- I2H2O К2СГ2О, NaCl

24 12 3,5 200

Время 15-120 мин

Для высоколегированных сталей, цветных металлов и сплавов. В мыльном растворе на оксалатном покрытии образуется пленка металлических мыл, прочно сцепленная с поверхностью заготовки. Толщина покрытия 10-15 мкм

Продолжение табл. 2

Вид обработки

Состав

Содержание, г л ( % )

Режим обработки

Применение, особенности

Известкование (нанесение слоя извести путем многократного погружения) *

СаО MgO РеОз.Ре.,Оз А1гОз

(98.0-98.4) (0.88-0,90) (0.10-0.13) (0,50-0,64)

Известковый раствор перемешивают в ванне Срок службы раствора 1 - 2 недели

Рекомендуется 2-6 одноминутных погружений Температура 90-100 Т После каждого извлечения садку выдерживают при 30- 60 С до высыхания Перед погружением поверхность обрабатываемого металла должна быть влажной

Для обработки углеродистых и коррозионно-стойких сталей, а также цветных металлов

Бурирование (обработка в растворе буры)

NaBA- lOHjO. или N32840,-SHaO. или N32840, NajPOj- I2H2O

(5-30)

10 % от массы буры

Свободная кислотность 9,2

Температура 65-95 С

Рекомендуется двукратное погружение с выдержкой между погружениями не менее 0,5 мин

Можно наносить на фосфати-

рованную поверхность

Увеличения толщины покрытия достигают повышением концентрации раствора или увеличением времени выдержки



3. Допустимые значения относительного уменьшения г} площади поперечного сечеиия заготовки при последовательной вытяжке через одну или несколько последовательно установленных матриц

Материал заготовки

Число матриц

Сталь мягкая с содержанием углерода менее 0,12 %

0,45-0,55

0,60-0,70

0,75-0,80

Сталь с содержанием углерода от 0,12 до 0,22 %

0,35-0,45

0,48-0,55

0,60-0,75

Латунь с содержанием цинка от 25 до 32 %

0,55-0,60

0,60-0,70

0,75-0,85

Алюминиевые сплавы (отожженные): АДО; АД1; АВ АМгб

0,45-0,55 0,35-0,45

0,60-0,70 0,50-0,55

0,75-0,80 0,60-0,75

Размеры заготовок под вытяжку с утонением определяют исходя из глубины детали. Прн использовании заготовки в виде кружка число операций определяется его толщиной;

Объем заготовки

So = YScp,

где у - коэффициент, зависящий от отношения глубины йд готовой детали к ее наружному диаметру Од; Scp - средняя толщина дна детали.

Значения у в зависимости от отношения йд/Од приведены ниже.

Ориентировочно величину припуска на обрезку берут равной 0,3-1,5 диаметра детали. Чем больше высота детали, тем больше величина припуска.

10,6

п.ф-

где припуск на обрезку П = 10 15 % объема детали; Од -- наружный диаметр детали; Кд. ф - объем полуфабриката последней вытяжки (определяется разбивкой полуфабриката на элементарные фигуры с последующим вычислением их объемов по средним размерам).

Диаметр заготовки в виде кружка

0 р =

Число операций вытяжки зависит от отношения толщины стенки готовой детали к толщине стенки заготовки, требуемой точности полуфабриката, пластических свойств металла и возможностей прессового оборудования (номинального усилия вытяжки, мощности, величины хода, точности и жесткости). Его определяют исходя из допустимого относительного уменьше-

ния площади поперечного сечения стенки заготовки за одну операцию.

Относительное уменьшение площади поперечного сечеиия стеики за п операций

2=1--F, (5)

где fи fо,- - площадь поперечного сечения соответственно стенки детали и стенки заготовки.

Величину определяют у дна и у кромки.

Необходимое число операций определяют по сечению, где суммарная деформация наибольшая:

...(l-t) ) (l-t)cp) .

Число операций вытяжки 1п ¥щ - 1п Foj 1п(1-г)ср)

п =

Среднее значение \()gp принимают равным допустимому (табл. 3).

При правильно спроектированной заготовке ее внутренний диаметр в верхнем сечении должен быть равен внутреннему диаметру полуфабриката последней вытяжки в том же сечеиий (рис. И), так как это обеспечивает минимальные разностенность, кривизну оси и косину кромки полуфабрикатов:

о = Пв-->-2( Пв-0.5А пв)- (8)

Для промежуточных операций вытяжки

d, = d,.-. ...d . (9)

Диаметр заготовки в нижнем сечении должен обеспечивать свободную (с зазором на вхождение) посадку пуансона в полуфабрикат соответствующей операции. Практика показывает, что чем больше зазор между стенками полуфабриката и пуансона, тем больше разностенность полуфабриката после вытяжки. В практике величину зазора


Рис. 11. Заготовка (а) и полуфабрикат (в)

к на вхождение принимают равной примерно 0,003 диаметра пуансона в нижнем сечении.

Размеры ииструмеита. Диаметр пуансона промежуточной (й-й) вытяжки У дна

4 -in + (!+ -Л:)---... d [l+0,003(1 +П-Й)], (10)

где k - порядковый номер вытяжки с утонением; п - число последовательных вытяжек.

Диаметр матрицы определяют в сечении, имеющем наибольшее относительное уменьшение площади поперечного сечения заготовки (обозначим его индексом г):

+ Ч. , (И)

где Fii- - площадь поперечного сечения k-ro полуфабриката в г-м сечении; dft.-диаметр полуфабриката (пуансона) в j-м сечении.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 [ 27 ] 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

© 2003 - 2024 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка