Изчисляване на размерите на заготовка за дълбоко изтегляне


* * *


1. Същност и схематично представяне на процеса

Дълбокото изтегляне е процес на превръщане на плоска заготовка в детайл с пространствена конфигурация. Провежда се в студено състояние, като поансон 1 (фиг.1) избутва плоска тънкостенна заготовка 2 през матрица 3 до получаване на обемно тяло (фиг.2).

Фиг.1. Схема на процеса Фиг.2. Детайли       



При това превръщане, дъното на изтегляния детайл (фиг.3) е подложено на опънови напрежения. По вертикалните стени също действат равномерно разпределени по окръжността опънови напрежения. В частта от метала, която предстои да навлезе между поансона и матрицата, възникват опънови напрежения в радиална посока, както и натискови напрежения по тангентата на окръжността. Натисковите напрежения са в направление, по което металът се стреми да се свие и огъне. Евентуалното образуване на гънки води до увеличаване на дебелината на стената на заготовката и очаквано създава трудности при по-нататъшното му изтласкване в матрицата. За предотвратяване на това, в повечето случаи, тази част на заготовката се притиска равномерно с пръстен.


   
Фиг.3. Напрежения в заготовката  

2. Изчислителна процедура

2.1. Данни за детайл "Чашка" (фиг.4)

диаметър d = 50 mm
дебелина на стената s = 1 mm
височина H = 15 mm
радиус на закръгление R = 8 mm


   
Фиг.4. Детайл "Чашка"

2.2. Изчисляване на технологичните параметри


- определяне на диаметъра на заготовката D, mm (фиг.5)

  при

  F1 = p dср h , mm²
  dср = 51 mm
  h = 15 - 9 = 6 mm
  F1 = 3,14 . 51 . 6 = 961 mm²

  F2 = ( 2 p d1 r + 8 r² ) / 4, mm²
  F2 = 2017 mm²

  F3 = p d1² / 4
  при d1 = 34 mm
  F3 = 907 mm² .

Фиг.5. Определяне на D

  тогава

  p D² / 4 = F1 + F2 + F3  или  D = 1,13 ( F1 + F2 + F3 ) 0,5
  при обща площ на заготовката F1 + F2 + F3 = 3885 mm²
  D = 70 mm


- определяне на необходимостта от притискане

  без притискане е, ако 100 s / D > 2  и  d / D > 0,55 ,
  при първата проверка, при s = 1 mm , 100 s / D = 100 / 70 = 1,43 < 2, от което следва, че трябва да има притискане.


- определяне на геометрията на работната част на матрицата и поансона

  .радиус на закръгление на матрицата RM, mm
    RM = c x s , mm
    при c = 1 (стомана), x = 8 (за всички материали)  и  s = 1 mm,  RM = 8 mm

  .хлабина между поансона и матрицата z, mm

    z = s + k ( 10/s )0,5 . s
    при s = 1 mm  и  k = 0,07 (за стомана), z = 1,54 mm

  .диаметър на поансона Dп, mm, от чертежа на детайла, Dп = 50 mm

  .диаметър на матрицата Dм, mm

    Dм = Dп + 2 z,  Dм = 50 + 2 . 1,54 = 53 mm


- определяне на преходите при изтеглянето

  щом при коефициент на изтегляне m1 = d / D , при d = 50 mm, D = 70 mm, m1 = 0,7 , m1 > m2 = 0,43 (за стомана),
  изтеглянето е възможно при един преход.


- определяне на силата за притискане Pпр (за разглеждания случай)
  Pпр = 3,2 kN


- определяне на силата за дълбоко изтегляне P (за разглеждания случай)
  P = 35,7 kN.


Моменти от упражнението с участието на студенти от група 46, група 47  и  група 50,  ЕМФ.

Връзки към сайтове с анимация на процеса:

Demsey Manufacturing Co., Inc., USA (1)
Demsey Manufacturing Co., Inc., USA (2)
Braxton Manufacturing Co., Inc., USA.

елементи от една от анимациите (2008):



Education directory     CastingArea - Main page