Вы здесь

Інтенсифікація витягування порожнистих тонкостінних виробів з використанням профільованих заготовок

Автор: 
Орлюк Михайло Володимирович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2006
Артикул:
3406U000700
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

Розділ 2
Особливості витягування попередньо
спрофільованих заготовок без потоншення
2.1. Складкоутворення та його запобігання при витягуванні попередньо
спрофільованих заготовок
Теоретичні розрахунки підтверджують можливість інтенсифікації процесу
виробництва вісесиметричних порожнистих виробів значної тонкостінності за
рахунок застосування попередньо спрофільованих заготовок. Але при аналізі не
враховувався такий обмежуючий фактор застосування процесу витягування із
профільних заготовок, як стійкість фланця. І якщо питання забезпечення
стійкості фланця при витягуванні заготовок постійної товщини досліджене досить
глибоко, то питання стійкості фланця при витягуванні із профільних заготовок не
досліджувалось взагалі.
Як показали досліди, фактором, що обмежує стійкість фланця при витягуванні
профільних заготовок, виявилась мінімальна товщина заготовки , що відповідає
зовнішньому краю, де має місце найбільша деформація стискання в окружному
напрямку, що і викликає втрату стійкості фланця. Оскільки товщина профільної
заготовки збільшується від периферії до центру, слід очікувати, що стійкість її
фланця вища, ніж стійкість плоскої заготовки товщиною і для запобігання
складкоутворенню необхідне менше зусилля притискача. На це вказує, зокрема, і
довжина складок, яка обмежується вузьким кільцем на периферії фланця
(рис.2.1).
Слід зазначити, що створення конструкції притискача, яка б забезпечила
стабільність процесу витягування з профільної заготовки, є досить складним
завданням. Якщо при витягуванні з плоскої заготовки застосовується плоский
притискач, який може використовуватись для заготовок різної товщини та
діаметрів, то при витягуванні із заготовок, профіль яких змінюється за лінійним
законом, застосування жорсткого притискача відповідної форми не раціональне,
оскільки зміна будь-якого розміру заготовки викличе необхідність зміни розмірів
притискача. У процесі витягування відстань між матрицею та притискачем повинна
(при умові його контакту із фланцем) зменшуватись до повного змикання
притискача та матриці. Тому застосування жорсткого притискача можливе лише при
0,5 (рис. 2.2), оскільки лише за цієї умови заготовка буде знаходитись у
контакті з притискачем до моменту сходу фланця з плоскої поверхні на радісну
кромку матриці.

1) 2) 3)
Рис. 2.1. Дефекти, що виникають при витягуванні із попередньо
спрофільованих заготовок:
1 – витягування профільної заготовки (= 0,5) із застосуванням плоского
притискача;
2 - витягування профільної заготовки (= 0,25) при недостатньому зусиллі
“жорстко-еластичного” притискача;
3 - витягування профільної заготовки (= 0,25) із місцевим дефектом фланця
(місцеве потоншення = 0,5).
Рис. 2.2. Конструктивна схема жорсткого притискача для витягування
профільних заготовок.
Якщо фланець має криволінійний профіль, то притискування при застосуванні
криволінійного притискача взагалі матиме місце лише на початку витягування.
З метою подолання труднощів, пов’язаних із притискуванням попередньо
профільованих заготовок, була запропонована конструкція “жорстко-еластичного”
притискача, зображена на рис. 2.3.
Рис. 2.3. Конструктивна схема “жорстко-еластичного” притискача
при витягуванні попередньо спрофільованих заготовок
1 – жорстка опора; 3 – пружна накладка;
2 – еластичний прошарок; 4 – заготовка
На відміну від профільного жорсткого притискача “жорстко-еластичний” має, окрім
жорсткої опори, еластичний прошарок та пружну накладку. Еластичний прошарок
дозволяє відслідковувати форму профільної заготовки не залежно від того, як
змінюється товщина профільної заготовки. Експериментально було встановлено, що
одного еластичного прошарку недостатньо для запобігання утворенню гофри. У
процесі витягування профільних заготовок, особливо при малих співвідношеннях
= 0,2…0,3 (відносна товщина заготовки розрізався гофрами, що утворювались на зовнішньому краю фланця, навіть у тих
випадках, коли тиск та загальне зусилля притискача були більшими, ніж це було б
необхідно для запобігання утворення гофри. Тому в конструкцію притискача був
уведений додатковий елемент - металева накладка з тонколистового прокату, яка в
процесі витягування деформується пружно, відтворюючи форму заготовки , не
допускаючи підрізання еластичного прошарку.
Експерименти показали, що така конструкція притискача дозволяє здійснювати
витягування із заготовок, товщина яких змінюється за довільним законом
(рис. 2.4).

Рис. 2.4. Дослідні зразки, отримані шляхом витягування із застосуванням
“жорстко - еластичного” притискача.
Необхідність застосування притискача при витягуванні з профільних заготовок
можна встановити, використовуючи відомі залежності для плоских заготовок [3,
5]. Питомий тиск у цьому випадку може бути на 25…30% меншим, ніж тиск, що
приводиться в довідниках для плоских заготовок [3], чи розраховується по
формулі:
, (2.1)
де - ступінь витягування, [5].
У формулу для визначення питомого тиску входить товщина заготовки . У випадку
профільної заготовки її товщина є функцією радіуса заготовки і знову постає
питання, яку товщину необхідно брати за основу при визначенні тиску . Окрім
цього, значення тиску, розраховане по формулі (2.1), є сталою для всієї
поверхні фланця величиною, хоча найменшу стійкість має периферійна зона
заготовки, де тиск повинен бути найбільшим. У напрямку до центра заготовки із
зменшенням поточного діаметра збільшується стійкість відповідних ділянок фланця
і необхідний для запобігання складкоутворення тиск притискача повинен
зменшуватись.
Максимально необхідне зусилля притискача можна знайт