3. Определение размеров пуансона и матрицы для операций вытяжки

Размеры пуансона и матрицы по диаметру выбирают так, чтобы получить изделие заданных размеров и чтобы односторонний зазор z₂ между пуансоном и матрицей составлял: для первой вытяжной операции для стали z₂ = (1,35…1,50) S, для цветных сплавов z₂ = (1,3…1,4) S; для последующих операций z₂ = (1,1…1,2) S. При вытяжке низких изделий (h < 0,8d) зазор берут меньше, чем при вытяжке глубоких изделий (h > d).

Диаметр матрицы и пуансона для каждого перехода рассчитывается по формулам:

, мм

, мм

где n – номер перехода при вытяжке.

Матрица и пуансоны для вытяжки делают с закруглениями рабочих кромок, величины которых влияют на усилие вытяжки, степень деформации, возможность образования складок на фланце.

Если радиус закругления рабочей матрицы мал, то возможен обрыв заготовки вследствие неблагоприятных условий для деформации металла. При больших радиусах процесс свертывания заготовки происходит более благоприятно, но одновременно возрастает опасность складкообразования.

Величины радиусов закругления матрицы R_M рассчитывается по формулам:

для первого перехода R_М1 = (5…10) S, мм, при S < 3 мм;

R_М1 = (4…6) S, мм, при S ≥ 3 мм;

для последующих переходов R_Мn = (0,7…1,0) R_Мn-1, мм, n – номер перехода при вытяжке.

Величины радиусов закругления пуансона R_П определяются:

для всех переходов, кроме последнего R_П = R_M;

для последнего перехода R_П ≥(3…2) S. Кроме того, величина R_П должна совпадать с величиной R (см. примечание к таблице 3)

4. Определение усилий вытяжки и прижима заготовки

Усилие вытяжки цилиндрического полуфабриката для первого перехода определяют по формуле:

, кгс

где S ‑ толщина листа, мм; ‑ предел прочности металла на растяжение, кгс/мм²; D₃ ‑ диаметр заготовки, мм; d₁ ‑ диаметр полуфабриката после первой вытяжки; B ‑ численный коэффициент, учитывающий дополнительное усилие, необходимое для проталкивания изделия через матрицу; значение этого коэффициента зависит от коэффициента вытяжки m. Для первого перехода вытяжки B = 1,1…1,2; для последующих переходов B = 1,6...1,9.

Усилие вытяжки цилиндрического полуфабриката для последующих переходов:

, кгс

Усилие прижима Р_пр для каждого перехода определяют по формуле:

Р_{пр n} = qF_n, кгс

где q ‑ удельное усилие прижима, кгс/мм², зависящее от материала: для стали q = 0,25...0,3 кгс/мм², для латуни q = 0,15...0,2 кгс/мм², для алюминия и его сплавов q = 0,08...0,12 кгс/мм²; F ‑ площадь контакта прижима и заготовки в начальный момент вытяжки, мм². При вытяжке цилиндрических деталей из плоской заготовки:

для первого перехода , мм²;

для последующих переходов , мм².

При назначении усилия прижима учитывают, что при недостаточном усилии образуются складки, а при чрезмерном ‑ может произойти отрыв дна.

5. Расчет высоты полуфабриката при каждом переходе

Расчет высоты полуфабриката при каждом переходе осуществляется по формуле:

, мм

где D₃ ‑ диаметр заготовки, мм; d_n – диаметр полуфабриката, соответствующий номеру перехода, мм; m₁·…·m_n – произведение коэффициентов вытяжки, количество которых должно соответствовать номеру перехода.