Рис. 1. Схема процесса отбортовки (а); форма горловины (в)

Кп [s(0)/dl для различных форм рабочей поверхности пуансона и состояний приповерхностного слоя. В табл. 1-3 приведены предельные коэффициенты отбортовки для легированных сталей

Рис. 2. Зависимости коэффициента отбортовки /Гц от отношения s (0)/d для низко-углеродистой стали:

о - при отбортовке цилиндрическим пуаисоиом с плоским торцом; О - при отбортовке сферическим пуаисоиом (штриховые линии - отверстие получено пробивкой в штампе; сплошные - отверстие получено сверлением с зачисткой заусенцев)

и некоторых цветных металлов п сплавов на их основе.

В расчетах предельной высоты борта коэффициент отбортовки принимают на 10-15 % меньше предельного значения .

При отбортовке толстолистовых заготовок с технологическим отверстием, полученным пробивкой, значение К-а зависит от того, к какому инструменту обращена поверхность скола. Если она обращена к пуансону, вероятность появления трещин меньше.

Отбортовка кольцевых заготовок. Когда отношение D {0)ld кольцевой заготовки близко к значению предельного коэффициента вытяжки, возможны различные варианты формоизменения (рис 3); область / - вытяжка стакана диаметром d при неизменном диаметре отверстия (d {t) = d (0)); область- - вытяжка стакана диаметром d, сопровождающаяся увеличением диаметра отверстия d (t) > d (0); область / - образование борта диаметром d, сопровождающееся уменьшением диаметра внешнего контура заготовки D < D (0); область IV - образование борта диаметром d при неизменном диаметре внешнего коитура D = D (0). В зоне А возможно разрушение заготовки в виде трещии

1. Предельные коэффициенты Ка отбортовки для некоторых материалов

и отрыва дна; в зоне Б - штамповка без разрушения. Отбортовка при D = = D (0) возможна только в области V. Если и для других областей необходимо сохранить неизменным диаметр внешнего контура заготовки, процесс

dloj/d

отбортовки ведут с жестким прижимом (защемлением) фланца.

Расчет геометрических параметров заготовки и инструмента. Толщина металла изменяется вдоль образующей борта от S = S (0) - в зоне сопряжения

c1{f)il(0)

d(t)>d(0)

Область I

Область Л

Области Ш и Ш

Область F

Рис. 3. Возмо-жное формоизменение при штамповке плоских кольцевых заготовок из низкоуглероднстой стали при й = 100 s(0)

7 П/р А. Д. Матвеева

2. Предельные коэффициенты Кп отбортовки для титановых сплавов

3. Предельные коэффициенты отбортовки для листового проката толщиной до 6 мм прн Is (0)1 d] 10 2

Примечание. Значения Кп приведены для случаев, когда технологическое отверстие получено обработкой резанием. Если отверстие получено пробивкой, табличное значение /Сп следует уменьшить на 10-15%.

с фланцем до s = к - на кромке (обозначения параметров - см. на

борта. Формула для приближенного рнс, 1). На кромке борта она равна

определения распределения толщины д; = О, вдоль образующей имеет следующий

вид: s = s(0)[r(0)/r]/2. (6)

sx = s(0) {[г(0) +

При определении диаметра отверстия (5) Принимают, что длина образующей

d(o)

±

Рис. 4. Cxetaa получения высокой горловины вытяжкой с последующей пробивкой диа и отбортовкей

борта при его формообразовании остается неизменной, тогда

(0) = Dm - 2Я - 1,14/-м -f 0,43s (0);

высота борта

Н = (/(Dm - d)/2K - 0,57/-м -f

-f 0,21s(0). (8)

Если требуемая высота борта больше, чем найденная по формуле (8) при /С = Кп, может быть введена предварительная вытяжка полуфабриката диаметром d (рис. 4) высотой

h = H-{\-Kn) d/2K + 0,43гп +

+ 0,71s (0), (9)

причем

d{0) = d + 2h~2H~ - 0,43гп -0,71s (0).

Зазор z между матрицей и пуансоном принимают на 10-20 % больше толщины s (0) заготовки. Радиус Гм кривизны рабочей кромки матрицы берут согласно чертежу детали. Радиус кри-

Рис. 5. График изменения усилия по пути при отбортовке пуаисоиом с плоским торцом (/) и конусным пуансоном (2)

внзны кромки пуаисоиа определяют из формулы Гц > Id - d (0)1/2 при d{t) = d (полная отбортовка). Если же d (t) < d, значение Гц назначают согласно чертежу детали; r >5s (0).

5. Расчет силовых параметров. Усилие, иа пуансоне, необходимое для отбортовки;

Pn = nds(0)apo,

(10)

где Оро - напряжение в сечении /-/ (см. рис. 1), которое определяют по формулам (1) и (2).

Если напряжение Орр определяют по формуле (3), формула (10) принимает следующий вид:

Pa = nd{l - l/K)s(0)ae. (И)

Характер изменения усилия Яц по перемещению и пуансона отражен на рнс. 5.

Работу деформации приближенно можно определить по следующим формулам:

при отбортовке по схеме, показанной иа рнс. 1,

А = 0,5 {(Гм + г ) Яп + (Рц +

+ Р1)(Я-Гм)]; (12)

при отбортовке конусным пуансоном

А = 0,5 10,5dP + {Pn + Pi)H], (13)

где Pi = (0,70,8) Ра-Отбортовка иекруглых отверстий.

Прн отбортовке отверстий некруглой формы на плоской листовой заготовке коэффициент отбортовки представляет собой отношение радиуса г- кривизны j-ro участка контура горловины к соответствующему радиусу г- (0) кривизны контура отверстия: К = г-/г- (0). Предельное значение коэффициента отбортовки определяют с помощью табл. 1-3, причем, если вогнутый участок контура радиуса г. сопрягается с выпуклым участком (рис. 7, участки 2 и 3), предельный коэффициент может быть принят на 10-20 % больше значения, приведенного в этих таблицах.

Для определения контура отверстия контур горловины разделяют на пря-

Рис. 6. Отбортовка иекруглого отверстия:

а - контур отверстия; б - контур борта

молииейиые и криволинейные участки. Радиусы кривизны контура на вогнутых участках 2, 4, 6 8 (см. рис. 7) вычисляют по формуле (7), полагая d (0) = d. (0) = 2г. (0); D = D . = = 2/?м (см. рис. 1). Причем высоту Н борта находят по формуле (8), принимая d= d. = 2г и К = К для того участка, иа котором радиус наименьший. Прямолинейные участки / н 5 контура отверстия сопрягают с дугами радиусов г.. Радиус г. (0) на выпуклом участке 3 определяют как радиус заготовки при вытяжке по условию постоянства площади поверхности. После построения контура отверстия на отдельных участках сглаживают ступеньки на стыках с дугой третьего участка.

Рассмотренное приближенное построение коитура отверстия не обеспечивает строгого постоянства высоты Н борта вдоль горловины. Форму контура отверстия обычно корректируют при отладке операции. На участках большой кривизны контур несколько смещают. Смещение (см. рис. 6) тем больше, чем больше кривизна. Корректируют также кривизну рабочих кромок ииструмеита. Увеличение радиуса Гм и уменьшение радиуса г приводит к увеличению Н.

Отбортовка отверстий иа трубчатых заготовках. При получении горловин на трубчатых заготовках отверстие под отбортовку выполняют овальной формы. Большую ось овала направляют вдоль оси заготовки. Коэ4)фи-циеит отбортовки определяют по формуле; К - dlb, где Ь - меньшая ось

Контур отверстия

Рис. 7. Отбортовка Отверстия сложной формы

овала (рис. 8). Предельный коэффициент отбортовки овального отверстия приближенно может быть принят равным предельному коэффициенту отбортовки круглого отверстия диаметром d (0) = 6.

Большую ось а отверстия определяют по формуле (7), принимая а = d (0), Н = На, а малую ось 6 - по следующей формуле (рис. 8):

6 = (Dg + s) cos

[D, + 2(s +

-4- r U V arccos B + 2 (s -f r ) -fr )l X arccos D2(s + r )

-2Я,

(14)

Рис. 8. Горловина, полученная иа трубчатой заготовке