32. Расчёт усилия вытяжки

Есть два метода расчёта: теоретический и практический.

Теоретический метод основан на захвате пластин деформируемого тела и определении действующего напряжения в каждый момент времени процесса вытяжки.

Практический метод исходит из того, что напряжение в опасном месте деформации должно быть меньше разрушающего усилия.

, где– периметр сечения тела вытяжки;– толщина детали;– коэффициент запаса, зависящий от количества вытяжек;– временное сопротивление на разрыв (предел прочности на растяжение).

Суммарное усилие вытяжки в прессе с прижимами: , усилие прижима рассчитывается по формуле, где– площадь под прижимом при одной вытяжке,– давление прижима (зависит от материала);, где– диаметр заготовки;– диаметр матрицы;– радиус изгиба матрицы (смотри пример,в рисунке «длина развёртки»).

Зная величину усилия вытяжки, можно подобрать пресс. При этом считают, что наибольшее усилие вытяжки должно составлять:

1. Для глубокой вытяжки: ;

2. Для неглубокой вытяжки: .

1. Расчёт размера заготовки для вытяжки с утонением

1. В матрицу закладываем заготовку в виде колпачка;

2. Пуансон заходит в колпачок с небольшим зазором и проталкивает его через одну или несколько расположенных одна под другой матриц.

Поскольку диаметр рабочей части матрицы меньше наружного диаметра заготовки, а зазор между матрицей и пуансоном меньше толщины стенки, то при вытяжке уменьшается и толщина, и диаметр заготовки.

При соотношениях ;заготовка считается круглой и диаметр рабочей части матрицы составляет:.

При соотношениях ;заготовка считается эллипсом и диаметр рабочей части матрицы:.

Первая вытяжка происходит без утонения. Проверить возможность проведения вытяжки можно, вычислив и– и сравнив их с допустимыми значениями, указанными в справочниках.

Обратная вытяжка – применяется для получения средней по размеру цилиндрической детали с двойной стенкой. Для объединения двух операций вытяжки в одну (вторая вытяжка идёт в направлении обратном первой вытяжки и сопровождается выворачиванием заготовки).

34. Вытяжка конических деталей

Число вытяжек зависит от формы конической детали, то есть от соотношения её параметров.

1. Если ,° – то формоизменение можно провести за одну вытяжку;

2. Если ,° – необходимо 2 операции вытяжки;

Первая вытяжка служит для получения простой округлой поверхности с площадью равной площади готовой детали. Вторая вытяжка доделывает форму детали, а также является операцией калибровки.

3. Если ,° – число вытяжек определяется опытом (от 3 и больше). В этом случае существует два способа вытяжки:

   1. Последовательных цилиндров;

   2. Параллельных конусов.

35. Вытяжка взрывом

1 – матрица; 2 – прижим; 3 – жидкость; 4 – источник ударной волны.

36. Холодное выдавливание

Один из самых прогрессивных методов получения полых тонкостенных деталей и деталей малого поперечного сечения из толстых заготовок, путём истечения материала в зазор между матрицей и пуансоном. Существуют три способа холодного выдавливания:

1. Прямой (направление течения материала совпадает с движением пуансона);

2. Обратный (направление течения материала противоположно движению пуансона);

3. Комбинированный (материал течёт одновременно в двух направлениях);

При прямом для определения силы выдавливания используют формулу: , при обратном –. На практике давление пресса прикидывают по упрощённым формулам:,. В этих формулах:– площади поперечного сечения заготовки и изделия;– опытные коэффициенты;– площадь поперечного сечения пуансона;– коэффициент, зависящий от марки материала;– расчётное значение давления.

, здесь– рабочий ход пуансона;– работа необходимая для получения полой цилиндрической детали в качестве заготовки, для которой использовался круг или шестигранник. В других случаях получаемая деталь соответствует профилю заготовки.

Процесс холодного выдавливания идёт с большими деформациями и перемещениями заготовки. Процесс высокопроизводительный, но позволяет обрабатывать только сверхпластичные материалы.