Теория и технология холодной листовой штамповки (стр. 10 из 14)

Если

задается .

Но в качестве оценочного варианта используется приблизительное число

или либо для чистой вытяжки, либо для чистой протяжки.

Для каждого материала

,

Недостатки процесса вытяжки с принудительным утонением:

1. Необходимость использования съемного устройства

2. Сильный нагрев оснастки и оборудования.

Один из способов съема состоит в следующем:

Упругое кольцо имеет больший диаметр, чем наружное кольцо матрицы. Наличие упругого кольца позволяет

1 – пуансон,

2 – матрица,

3 – заготовка,

4 – упругое кольцо.

1. получить более ровный торец детали за счет устранения небольших несоосностей пуансона и матрицы;

2. упростить схему съема детали с пуансона.

Величина упругой деформации (величина пружинения)

мм.

Данный способ позволяет получить более ровный торец.

РАЗДАЧА

Раздача – это процесс со следующей характерной схемой напряженно-деформированного состояния

Способы раздачи

Способ раздачи на конической оправке трубной заготовки

1 – оправка,

2 – заготовка.

Раздача с применением эластичной среды

1 – пуансон,

2 – матрица,

3 – заготовка,

4 – упругая среда.

Последующий способ раздачи

1 – пуансон,

2 – заготовка,

3 – оправка.

Механизм и схемы напряженно-деформированного состояния при раздаче

Рассмотрим обобщенный механизм способа раздачи на конической оправке.

ab – участок упругого деформирования, передающий основное усилие,

bc – участок радиуса свободного изгиба,

cd – основной участок пластической деформации,

de – участок закругления по радиусу оправки,

ef – упругий участок.

Всегда необходимо, чтобы

. Если , то заготовка будет отходить от оправки.

Рассмотрим схемы напряженно-деформированного состояния.

Для участков bc, dc, de схема напряженно-деформированного состояния – одинаковая, но величины напряжений и деформаций – разные.

При раздаче нужно учитывать, чтобы

, где - радиус оправки, .

Если данное условие не выполняется, то получаем следующее условие формообразования:

Если

, то заготовка отходит от оправки.

,

.

Чтобы этого избежать следует напряжение

, либо производить формирование по матрице.

График изменения усилия при раздаче имеет следующий вид

АВ – участок неустановившегося деформирования,

Bh – участок установившегося деформирования.

Они отличаются тем, что на участке АВ для каждого элемента соотношение напряжений

, а для участка Bh .

Определение напряжений и деформаций при раздаче

Наиболее просто напряжения и деформации определяются для кромки заготовки

,

,

тангенсальная деформация

.

Так как

, то .

Если считать, что кромка деформируется как модель, близка к линейному растяжению, то для изотропного металла имеет место соотношение следующее соотношение дефомаций

.

– конечная величина.

.

Чтобы определить деформацию для других элементов, используем уравнение связи напряжений и деформаций.

. (*)

Данное уравнение получено из следующего: для монотонного процесса( для немонотонного используют скорости деформаций) имеем:

,

.

Перепишем уравнение (*) в следующем виде:

.

Данное уравнение дает возможность определить деформации любого элемента для случая

1. если процесс монотонный, то есть все время происходит либо увеличение, либо уменьшение размеров;

2. когда известна одна из деформаций, например из геометрических соотношений;

3. Соотношение напряжений

находится из условия упрочнения и трения, также как при вытяжке.

Тангенсальную деформацию при раздаче находим из геометрических соотношений. Независимо от того, какой элемент мы рассматриваем с координатой

– этот элемент имеет длину . Поэтому для любого элемента мы находим

.

Далее определим соотношение напряжений для идеального случая без учета трения, упрочнения, изменения толщины.

Для этот используем инженерный метод, решая уравнение равновесия.

Выделим бесконечно малый элемент.

Бесконечно малый элемент находится в равновесии силы, моментов или работы. Так как задача статическая, то мы рассматриваем условие равновесия сил. Находится условие равновесия сил по всем взаимно перпендикулярным осям:

, , .

В виду симметрии сумма сил на ось

обращается в тождество , .

Аналогично сумма сил на ось

обращается в тождество , .

Составим уравнение равновесия на ось