3.1. Тема: Определение основных технологических параметров процесса вытяжки полых цилиндрических изделий.

3.2. Цель работы: Ознакомиться с технологическим процессом вытяжки полого цилиндрического изделия.

3.3. Задачи, решаемые в работе:
- рассчитать основные технологические параметры для вытяжки изделия, показанного на рис. 1.
- предложить схемы штампов для вытяжки полого изделия (см. рис. 1)
- экспериментально проверить результаты расчета технологических параметров вытяжки.

3.4. Материальное обеспечение
      - кривошипный пресс;
      - экспериментальная технологическая оснастка, штамп;
      - заготовка (расчетных размеров);
      - мерительный инструмент: линейка, штангенциркуль.

3.5. Порядок выполнения работы.
3.5.1. По заданному эскизу изделия (см. рис. 1.) рассчитать диаметр заготовки, используя условие постоянства поверхности
F_д=F_з

 Рис. 1. Эскиз детали.

 Рис. 2. Схема вытяжки детали из плоской заготовки с прижимом.

3.5.2. Определить количество переходов для получения изделия, используя предельные значения коэффициентов вытяжки [1] табл. 45, 46; [2]

m_n=d_n/d_n-1              (1)
d_n - диаметр выполняемого перехода, мм
d_n-1 - диаметр предыдущего перехода, мм.

3.5.3. По каждому переходу вытяжки рассчитать: диаметр, высоту, толщину стенки, усилие деформирования, усилие прижима (если необходимо), степень деформации, работу деформации.
Высоту рассчитывают из условия постоянства поверхности.
Формула расчета толщины


где S- толщина на кромке вытянутого стакана, мм
S₀ - исходная толщина заготовки, мм.
Усилие деформирования рассчитать по формуле


где d₁ - диаметр детали, вытягиваемой после данной операции (по средней линии), мм;
s_в - предел прочности вытягиваемого материала, МПа;
k_вт - коэффициент, зависящий от коэффициента вытяжки


Условия выполнения вытяжки с прижимом

первая: D₃-d₁>22 S   (4)
последующие: 100 S /d_n-1 < 1,25  (5)

Усилие прижима определить по формуле

Р_прж = q_прж  F_прж    (6)
где q_прж - удельное усилие прижима, Н/мм2;
F_прж - площадь части заготовки, зажатой между матрицей и прижимным кольцом, мм2.

Для стали 0,8 кп, ст10 при S£0,5 мм  q=2,5 Н/мм²  при S >0,5 q=2,0 ...2,5 Н/мм².

Работа деформации (Дж)
А_вт=(0,6...0,8) Р_вт Н_вт     (7)
где Н_вт - глубина вытяжки или рабочий ход пуансона, на протяжении которого действует Р_вт.

Степень деформации может быть определена следующим показателем
Е=1-m     или E=l_n(D/d);         m=d/D=1/k        (8)

Эти показатели находятся в однозначной зависимости между собой и дают правильную характеристику общей степени деформации лишь при непременном условии - полной перетяжке фланца в боковую цилиндрическую поверхность детали.
Их численные значения в зависимости от отношения D/d приведены в таблице 1.

 Таблица 1
Предельная степень деформации за первую операцию.

 Таблица 2
Наименьшие значения коэффициента вытяжки без утонения материала

 Результаты расчетов занести в таблицу 3.

 Таблица 3
Результаты расчетов

 

 

3.6. Провести эксперимент по получению данного изделия. Для этого:
- установить штамп на пресс К 117 и произвести работы, связанные с наладкой штампа;
- уложить заготовку (пинцетом) на зеркало матрицы штампа и произвести штамповку 1 перехода изделия;
- произвести все необходимые замеры полученного полуфабриката и данные занести в таблицу 3. В том же порядке произвести расчеты второго перехода штамповки и данные занести в таблицу 3.
- установить инструмент второго перехода на пресс УИП-50 и произвести вытяжку второго перехода, при этом фиксируя усилие вытяжки;
- с полученного изделия снять необходимые замеры и занести в таблицу 3.

 Контрольные вопросы.

1. Исходя из каких критериев выбираются значения предельных коэффициентов вытяжки.
2. Как определить количество переходов, необходимое для получения изделия.
3. Как обосновать необходимость прижима на первом и последующих переходах.
4. Что следует сделать, если имея прижим, вытяжка все же идет с образованием складок (гофр).
5. Чем отличается пресс простого действия от пресса двойного действия.
6. Укажите опасное сечение на вытянутой детали, в какой момент оно получается.
7. Приведите схему штампа для вытяжки детали на штучной заготовке на прессе простого действия и на прессе двойного действия.
8. Какой зазор между пуансоном и матрицей следует принять при вытяжке детали из заготовки толщиной 1,0 мм.
9. Определите необходимый минимальный ход пресса простого действия при вытяжке детали высотой 35 мм из штучной заготовки.