Шпоры

Сила деформирования рассчитывается:

P = 1,2…1,3 * ζср * П * S – сила разделения, П * S- площадь среза Где 1,2…1,3 учитывает износ рабочих кромок

П – периметр, S – толщина

ζср – технологическое напряжение, которое можно определить по таблице

ζср = 0,7…0,8 ζв

Если есть прижим, то Роб = Р + Qпр , когда прижим использует силу ползуна пресса Qпр = q * Fпр , где q – удельное напряжение [МПа], Fпр – площадь

Происходит ударная нагрузка ползуна. Для того, чтобы снизить ударные нагрузки используют скошенные кромки рабочих инструментов – пуансон заточен под конус 3-5°.

Скошенный пуансон используют для пробивки. Для вырубки - на матрице. Проблема: надо делать специальный прижим. В матрицах со скошенной кромкой прижим лучше делать к пуансону.

Для выбора оборудования используются специальное механическое оборудование, кривошипные универсальные пресса либо гидравлическое оборудование.

Р– сила деформирования

Рн – номинальная сила пресса S – толщина материала

H – ход ползуна пресса

Сов-но четко и однозначно выбирать с номинальной силой.

Пример: S = 1 мм, S/H = 0.06, H = 16.7 мм

Выбор оборудования очень часто приходится осуществлять с размерами штампа (в 3-5 раз больше детали), со столом пресса.

6. Чистовая вырубка и пробивка. Схемы процессов, механизм разделения металла, оптимальный зазор. Сила и работа. График рабочих нагрузок.

Сущность способов чистовой вырубки и пробивки заключается в создании высокого сжимающего давления на заготовку и изменении схемы напряженного состояния металла в зоне резания.

В результате весьма высокого давления на заготовку в зоне резания возникает напряженное состояние объемного сжатия, которое способствует устойчивости пластической деформации и пластическому течению металла. Вследствие этого в процессе штамповки скалывающие трещины не возникают, а срез получается чистым по всей толщине заготовки. Этот способ применяется для изготовления деталей точного приборостроения толщиной от 1,5 до 15 мм. Шероховатость поверхности среза

соответствует 8-му классу по ГОСТ 2789-73.
На рис.	приведен способ чистовой			9-му классу шероховатости поверхности
вырубки с поперечной осадкой заготовки.				по ГОСТ 2789-73.
В этом способе применен метод местного
вдавливания	прижима 2,		снабженного
клиновым ребром, идущим вдоль
наружной конфигурации пуансона. При
вдавливании	и	ребра	происходит
вытеснение металла заготовки к режущим
кромкам и	создание		интенсивного
гидростатического		давления в зоне
резания. Опускающийся вслед за этим
вырубной пуансон 1 вырезает деталь с
гладкой	и	перпендикулярной

поверхностью среза, соответствующей 8-

Величина одностороннего зазора берется в пределах 0,005÷0,01 мм. Режущие грани матрицы притуплены или закруглены радиусом r=0,1÷0,2 мм.

Клиновые ребра изготавливаются фрезерованием или электроискровым методом (размеры клиновых ребер приведены в таблице10. Романовских В.П.). Размеры клиновых ребер зависят от толщины материала.

Для материалов толщиной до 4 мм клиновое ребро делается только на прижиме, а для материалов S>4 мм с обеих сторон, на прижиме и на матрице.

Чистовую вырубку и пробивку выполняют на гидравлических прессах тройного действия.

Необходимо отметить, что усилие необходимое для чистовой вырубки и пробивки составляет от 1,5 до 3,0 расчетного усилия обычной вырубки и пробивки. Это связано с изменением напряженно-деформированного состояния в зоне деформации.

Чистовая вырубка в матрице с заваленными режущими кромками – вырубка с обжимкой.

Проходя через матрицу под давлением пуансона

излишек металла АВС, обжимается и деталь приобретает гладкую блестящую поверхность. Применяется обычно для цветных металлов и мягкой стали.

Чистовая вырубка пуансона больше матрицы.

Можно считать что в этом случае мы имеем обратный или отрицательный зазор. Так как пуансон не должен доходить до плоскости (зеркала) матрицы (гадоход (0,1÷0,15)S), то окончательная зачистка и проталкивание детали через отверстие матрицы производится следующей детально.

Применяется для цветных металлов и их сплавов.

	Чистовая вырубка способом обжимки через две матрицы
		(вырубка с одновременной обжимкой)
Осуществляется		процесс	за	один ход	отверстий (по аналогии с вырубкой-
обычного	криволинейного			пресса.	зачисткой).
Сначала из полосы вырубается заготовка,
которая при еѐ проталкивании пуансоном
через коническое отверстие				вырубкой
матрицы (угол 1÷3,0°) сжимается по
контуру, а затем припуск обрезается в
зачистной (чистковой) матрице. Лучшие
результаты даѐт для цветных металлов,
однако применяют и для штамповки
малопластичных		материалов.		Возможен
вариант	использования		ступенчатого
пуансона	для	пробивки	и	зачистки

7. Операция зачистки. Особенности выполнения, механизм деформирования. Качество и точность.

По ГОСТ 18970-84 зачистка – удаление технологических припусков с помощью штампа с образованием стружки для повышения точности размеров и уменьшения шероховатости поверхности штампованной заготовки.

Зачистке снятием припуска подвергаются как металлы, так и многие неметаллические материалы (гетинакс, фибра, текстолит и др.)

Зачистка по наружному контуру может быть выполнена несколькими способами.

Зачистка деталей по наружному контуру пуансоном меньше матрицы.

Предварительно вырубленная заготовка устанавливается в штамп. Размеры ее больше матрицы на величину припуска на зачистку. При движении пуансона кромка матрицы срезает припуск. Зачистка в зависимости от контура детали и толщины материала может быть однократной и многократной.

Припуск на зачистку.

Суммарный припуск на зачистку определяется

= z + y , где z – зазор при вырубке, у – дополнительный припуск Для вырубного штампа перед зачисткой Дп = Дн + у Дм = Дн +

Дн – номинальный размер изделия Величину у назначают в зависимости от зазора и свойств материала от 0,1 до 0,6 мм.

При многократной зачистке величину припуска необходимо увеличивать Усилие зачистки обычно не превышает усилие вырубки.

		Зачистка наружного контура пуансоном больше матрицы.
В	этом	случае	предварительно		Этот	способ	применяется	в
вырубленную		заготовку		с размером	основном для цветных металлов и
больше зачисткой матрицы на величину					сплавов
припуска 29 укладывается в гнездо
загрузочной планки на матрицу. При
зачистке первой детали пуансон не
доходит до плоскости матрицы на
величину hн = (0,1 – 0,15)S. Затем при
очередном ходе ползунка пресса,
последующая		заготовка		проталкивает
предыдущую,		производя		зачистку.

Оставшийся отход в виде ободка (или фланца) отдельно удаляется.

Зачистка наружного контура обжатием.

Такая зачистка производится прогонкой вырубленной детали через матрицу с обратным конусом 1-2° или заваленными (закругленными) режущими кромками

(r=(0,2÷0,3)S).

Припуск на обжатие не должен превышать (0,06-0,08)мм на сторону.

Этот способ применяется в основном для стальных изделий, как окончательная чистовая операция.

Одновременная вырубка с зачисткой наружного контура двумя вертикально расположенными матрицами

Такая комбинация может производится как по принципу объединения вырубки с зачисткой пуансоном больше матрицы, так и по принципу зачистки с обжатием.

Конструктивно это выглядит так: перед зачистными матрицами (см. чистовая вырубка) устанавливается вырубная матрица.

				Зачистка деталей по внутреннему контуру.
			Зачистка отверстий срезанием припуска (калибровка)
Этот способ				применяется			для	материала, а также от величины припуска
зачистки	точных	отверстий			небольшого			на зачистку перед калибровкой.
диаметра	при		штамповке			деталей		Δ’ = 0,1 ÷ 0,3 мм
приборов и часовых механизмов.
Зачистка		производится				только
пуансоном без матрицы. Матрицей
служит	обыкновенная				плита		с
соответствующими				углублениями.
Диаметр лунки обычно D ≥ 1,5d. Усилие
снятия стружки намного меньше усилия
изгиба заготовки.
Припуск на			калибровку			зависит
главным	образом		от	толщины		и	рода

Одновременная пробивка и зачистка пуансонами со специальной формой торца.

Пробивка отверстий с одновременной зачисткой может осуществляться ступенчатым пуансоном, пуансонами с заваленной или притупленной кромкой (2) и пуансоном в виде остроконечного конуса.

Сущность операции заключается в том, что одновременно производится и пробивка и зачистка поверхности срезанием припуска.

8. Гибка листовых материалов. Схемы гибки. НДС, упругое пружинение, расчетные зависимости. Работа и сила. График рабочих нагрузок.

Гибка – образование или изменение углов между частями заготовки или придание ей

криволинейную форму.
Различают:
1.одноугловую гибку	2.двухугловую гибку	Виды деталей,
		получаемые гибкой:

НДС:

Упругое пружинение.

Угол пружинения не превышает двух градусов. Чем толще металл, тем меньше угол пружинения.

Гибка является процессом пластической деформации, определяющаяся законом Гука. По окончанию гибки упругая деформация устраняется, вследствие чего происходит изменение размеров изделия, по сравнению с размерами,

заданными инструментом, называется упругим пружинением.

Для V-образной гибки: , где β-угол пружинения (односторнний),

l-расстояние между опорами, к-коэффициент, определяющий нейтр. слой, Е-модуль Юнга Для компенсации упругого пружинения необходимо: уменьшить угол гибки (на 1,5-2 градуса); придвухугловой гибке, сделать вогнутое донышко; гибка с подчеканкой (металл между матрицей и пуансоном зажимается гарантировано зазор меньше толщины металламеталл полностью переходит в пластическое состояние)

	Различают два вида брака при гибке:	3.пуансон
	брак по невыполнению линейных	доходит до
	размеров, упругое пружинение и	конца
	изменение радиусов.	Сила
	Верхний график-гибка с подчеканкой	гибки:
	Одноугловая гибка:
	1.ме начинает плавно изгибаться между	Работа –
	двумя опорами	площадь
	2.ярко выражена деформация(огибание
		под
	пуансона)
		графиком

9. Вытяжка цилиндрических деталей без утонения. Схемы вытяжки. НДС. Коэффициент вытяжки. Многооперационная вытяжка. Сила и работа. График рабочих нагрузок.

Вытяжка-образование полой заготовки или изделия из плоской заготовки или полой листовой заготовки.

Деталь без фланца (стакан)-вытягивают на провал.

Деталь с фланцем-используют спец.выталкивающее устройство (и с пуансона, и с матрицы)

Образование складок вызывается НДС ме, приводящим при определенных геометрических соотношениях к потери устойчивости заготовки. Для предотвращения складкообразования используют прижим.

Вытяжка осуществляется как min за два этапа: 1.пуансон только начал действовать на вытягиваемый материал (ε=1-2%)

Ме во фланце и под пуансоном находится в упругом состоянии 2.заготовка в полном объеме переходит в пластическое состояние.

В зоне перехода от дна к стенке, ме втягиваясь из-под пуансона, будет испытывать двухосное растяжение. Именно этот фактор говорит о возможности образования трещин. Коэффициент вытяжки:

Многооперационная вытяжка

Количество переходов определяется с учетом max степени деформации за каждый переход.

Сила вытяжки.

, L – длина периметра изделия (по среднему диаметру) Работа – площадь под графиком

10. Вытяжка с утонением. Схемы вытяжки. НДС. Расчетные зависимости, коэффициент вытяжки. Сила и работа. График рабочих нагрузок.

Вытяжка-образование полой заготовки или изделия из полоской заготовки или полой исходной заготовки.

Вытяжка с утонением используется для изготовления относительно высоких деталей цилиндрической и коробчатой формы. При вытяжке с утонением стенки очаг деформации обычно мал по сравнению с размерами заготовки и на протяжении почти всего процесса деформирования ограничен в осевом направлении с обеих сторон недеформируемыми участками стенок заготовки. При вытяжке с утонением стенки не происходит изменения внутреннего диаметра заготовки, и наибольшее изменение диаметральных размеров претерпевает ее наружная поверхность. Величина относительной тангенциальной деформации наружной поверхности может

быть определена как d 2 s

d1

где s s0 s1 — уменьшение толщины при вытяжке, d1 — исходный наружный диаметр заготовки. В обычных условиях вытяжки с утонением стенки d < 0,1, а средняя (по толщине) деформация изменения диаметра d ср <0,05. Это обстоятельство и позволяет в

первом приближении считать деформированное состояние плоским. Экстремальными линейными деформациями являются деформации уменьшения толщины и увеличения длины заготовки.

Вытяжка цилиндрического стакана с утонением стенки

Скорость пуансона на входе должна быть больше, чем скорость втягивания Ме. Пуансон должен помогать втягивать заготовку в матрицу, снижая напряжения в опасном сечении. При перемещении пуансона относительно матрицы на h элементы заготовки в очаге деформации перемещаются в радиальных направлениях на hр. Такие же смещения в

радиальном направлении (которое в данном случае совпадает с осевым) получают элементы заготовки, контактирующие в очаге деформации с цилиндрической поверхностью пуансона. Одновременно пуансон как жесткое тело получает смещение в

осевом направлении на h. Поэтому величина относительного смешения элементов заготовки по пуансону может быть определена как разность между смещениями элементов заготовки в осевом направлении и смещением пуансона в том же направлении (h = hr).

Коэффициент вытяжки.

Для осуществления вытяжки с утонением стенок, задается такой зазор между пуансоном и матрицей, величина которого меньше толщины поступаемой на вытяжку заготовки. Потребная сила деформирования необходима меньше, чем при обычной вытяжке.

Где -наружный диаметр изделия, мм -сопротивление деформации при вытяжке с утонением, которое определяется по

следующей формуле: для цв.ме и для стали , МПа

11. Вытяжка деталей с фланцем, ступенчатой и конической формы. Схемы вытяжки, расчетные зависимости, технологические особенности выполнения операций. Коэффициент вытяжки.

Вытяжка деталей с фланцем:

При вытяжке деталей с широким фланцем следует строго соблюдать основные правила:

1)в первую операцию вытягивается деталь с заданным по чертежу диаметром фланца (с прибавлением припуска на обрезку) при допустимых коэффициентах вытяжки;

2)в послед-х операциях производится перераспредел-е металла вытянутой цилиндрической части заготовки путем увеличения высоты и уменьшения диаметра вытяжки без деформирования фланца, полученного в первой операции и без измен-я его диаметра (рис. 111, а), это позволяет уменьшить очаг деф-ции и значит-но снизить вел-ну напряжений в опасном сечении;

3)в первой операции в матрицу должно быть втянуто столько металла, ск-ко треб-ся для образов-я окончательно вытянутой части изделия и металла, обратно посаженного на плоскость фланца в послед-х операциях.

При вытяжке деталей с широким фланцем (рис. 111, б) обычный коэффициент первой вытяжки m = d /D не дает правильного представления об общей ст. деф-ции, т.к. эта завис-ть сохр-ся при любой глубине вытяжки из заг-ки диаметром D и м.б. отнесена к любому промежуточному положению. В технологических расчетах вытяжки деталей с широким фланцем целесообразно польз-ся такими показателями или коэф-ми, которые полн-ю соответствовали бы осуществляемой ст. деформации.

В кач-ве такого показателя предложен условный коэффициент первой вытяжки, представляющий собой отн-е диаметра вытянутой части d к диаметру той заг-ки, которая

	m					1
		у
понадобилась бы для изготовл-я стакана диаметром d и высотой h.						4h / d .
			1

Дальнейшие операции вытяжки деталей с фланцем закл-ся в перетяжке цилиндрич. части в цилиндр меньшего диаметра без изменения наружного р-ра фланца.

Вытяжка деталей ступенчатой формы:

Из-за большого разнообразия и сложности деталей ступенчатой формы трудно установить

единый

метод

для

построения

технологических

переходов

вытяжки.

Сначала

нужно

установить, можно ли

h1

d1 h2 d2

d3

ступенчатую

деталь вытянуть

в

1

mприв

h2

D

h3

d1

d2

операцию

или

за несколько. Для

этого

h1

h2

находят

приведенный

коэффициент

h2

h3

1

вытяжки:

его

нужно

сравнивать

с

коэффициентом вытяжки цил. деталей, и затем опред-ся к-во операций.