Большая техническая энциклопедия
2 3 6
A N P Q R S U
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ВА ВВ ВЕ ВЗ ВИ ВК ВЛ ВН ВО ВП ВР ВС ВТ ВУ ВХ ВЫ ВЮ ВЯ

Вытяжное ребро

 
Вытяжные ребра предназначены для натяжения металла при вытяжке, увеличения растягивающих и уменьшения тангенциальных напряжений и предотвращения складкообразования.
Изделие ступенчатой формы ( а и последовательность вытяжки ( б. Применение вытяжных ребер значительно увеличивает растягивающие напряжения в радиальном направлении и уменьшает напряжения и деформацию сжатия в тангенциальном направлении. Однако в результате этого значительно повышается сопротивление фланца деформированию и увеличиваются радиальные растягивающие напряжения в опасном сечении. Отсюда следует, что наиболее благоприятные условия при вытяжке в штампах с вытяжными ребрами будут достигнуты в случае применения металла повышенной прочности при достаточно высокой пластичности или сильно упрочняющегося металла.
Штампованные детали автомобильного кузова. a - крыло автомобиля. б - внутренняя передняя панель. Применение вытяжных ребер препятствует возникновению гофров или складок также вследствие того, что ребро, образованное на фланце заготовки, обладает большей жесткостью и большей устойчивостью на продольный изгиб.
Отборговка в стенке цилиндрической обечайки. Радиус закругления вытяжного ребра матрицы гм при вытяжке мягкой стали выбирается в пределах 6 - 12 S. При малом радиусе закругления матрицы увеличивается давление вытяжки и утонение металла.
При перемещении элемента к вытяжному ребру матрицы / / наибольшей деформацией становится деформация радиального удлинения, так как тангенциальное сжатие постепенно уменьшается. При переходе элемента через вытяжное ребро матрицы эта деформация элемента усложняется появлением дополнительной деформации пространственного изгиба.
Деформация элемента фланца ( о и схема образования гофров ( б. При перемещении элемента к вытяжному ребру матрицы наибольшей становится деформация радиального удлинения, так как тангенциальное сжатие постепенно уменьшается. При переходе элемента через вытяжное ребро матрицы эта деформация элемента усложняется появлением дополнительной деформации пространственного изгиба. После этого элемент заготовки переходит в криволинейно-вертикальную стенку и претерпевает небольшое осевое удлинение вдоль образующей, при утонении материала.
При вытяжке деталей кузова автомобиля вытяжные ребра обычно ставят на прижиме, а на матрице делают канавки. Наиболее распространенная конструкция вытяжных ребер приведена на фиг.
Штампованные детали автомобильного кузова. a - крыло автомобиля. б - внутренняя передняя панель. На рис. 145 показано влияние вытяжных ребер на распределение напряжений во фланце. Сплошные линии соответствуют распределению напряжений без ребер, а штриховые - распределению напряжений в результате натяжения двумя ребрами, В результате напряжения тангенциального сжатия значительно уменьшены.
Примеры расположения вытяжных ( тормозных ребер ( по нормали AWF.| Зазоры при разных способах вытяжки. В ГДР вместо штампов с вытяжными ребрами получили применение эластичные складкодержатели с регулируемым давлением.

При исследовании контактных нагрузок на вытяжном ребре матрицы и пуансоне с целью получения более простых и замкнутых решений используют безмоментную теорию оболочек.
Различные способы увеличения интенсивности торможения фланца заготовки под прижимом. Размер технологического припуска зависит от числа вытяжных ребер и при мерно составляет при одном ребре около 30 - 40 мм на сторону, при двух рядах ребер - около 60 - 70 мм на сторону, при трех рядах ребер - около 80 - 100 мм на сторону. Однако размер технологического припуска в значительной степени зависит от положения линии обрезки и возможности размещения режущей секции обрезного штампа. В отдельных случаях чрезмерная сложность формы штампуемой детали приводит к необходимости значительного увеличения технологического припуска.
Вытягиваются за одну операцию в матрице с вытяжным ребром или с коническим прижимом на прессе двойного действия.
Во втором способе вытяжки в штампах с вытяжными ребрами значительная часть заготовки вначале находится вне контакта с рабочими частями штампа и легко образует гофры и морщины. Для их предотвращения приходится создавать повышенные радиальные растягивающие напряжения и искусственно увеличивать сопротивление деформируемого металла путем перетягивания его через вытяжные ( тормозные) ребра. При этом значительно возрастают растягивающие напряжения в опасном сечении и ухудшается условие его прочности.
Наряду с охлаждением пуансона необходимо охлаждать также и вытяжное ребро матрицы, что еще больше способствует повышению прочности стенки в опасном сечении, а следовательно, и увеличению допустимой степени деформации за одну вытяжную операцию.
Для предотвращения образования складок необходимо применение особой формы вытяжных ребер матрицы и надежного прижима материала.
Различные способы построения переходной части в углах заготовки. При вытяжке крупных коробчатых деталей в штампах с вытяжными ребрами применяется способ построения угловой части заготовки, показанный на рис. 98, в. Углы заготовки остаются на вытяжных ребрах и не закругляются.
При этом рекомендуется наряду с охлаждением пуансона охлаждать также и вытяжное ребро матрицы, что еще больше способствует повышению прочности стенки в опасном сечении, а следовательно, и увеличению допустимой степени деформации за одну операцию.
Для вытяжки тонкостенных сферических деталей больших размеров вместо штампа с вытяжными ребрами успешно применяется способ вытяжки без прижима, но с двойным перегибом заготовки ( фиг.
При вытяжке сферических или сложной формы деталей в штампах с вытяжными ребрами для сохранения прочности опасного сечения при значительном увеличении растягивающих напряжений следует применять металл повышенной прочности и упрочняемости при достаточно высокой пластичности.
Предварительный отжиг заготовки или преждевременный межоперационный отжиг могут только ухудшить условия вытяжки в штампах с вытяжными ребрами вследствие снижения прочностных характеристик металла.
Размеры вытяжного ребра матрицы ( no AWF.| Конструкция вытяжных ( тормозных ребер в кузовных штампах. В табл. 80 приведены приближенные значения радиусов закругления вытяжных кромок матрицы для вытяжки с фланцем и вытяжными ребрами. При мелкой вытяжке без прижима ( отбортовке) радиусы закруглений для крупных деталей следует брать в пределах 2 - 4 5, а для небольших деталей применять матрицу эвольвентного профиля.

Матрица ( рис. 4.5) представляет собой кольцо с рабочими поверхностями, полностью обработанными, как-то: формирующая часть ( вытяжное ребро), выточка для центрирования заготовки и без него, цилиндрическая часть и нижняя плоскость для посадки в корпус матрицы и расточенные отверстия для транспортировочных цапф.
При s / D 100 3 0 вытяжку также осуществляют за одну операцию, но с применением сильного прижима и через вытяжные ребра матрицы, схема штампа которого показана на фиг.
Поэтому необходимо увеличить давление прижима и создать в деформируемой заготовке значительные растягивающие напряжения, превышающие предел упругости материала, посредством применения матрицы с вытяжными ребрами ( фиг.
При штамповке особо тонкостенных днищ из материалов невысокой прочности ( ов25 кгс / мм2) заготовки днища изготовляют меньшего диаметра, чем заготовки-спутники на величину технологического припуска, находящегося под прижимом и на вытяжном ребре матрицы.
Причиной появления морщин ( гофров) по боковой поверхности детали являются недостаточное давление прижима, недостаточная толщина заготовки ( меньше минусового допуска), большой зазор между пуансоном и матрицей или излишне большой радиус вытяжного ребра матрицы. Следует указать, что при большом радиусе вытяжного ребра матрицы складки образуются только на краях детали.
В вертикальных стенках действуют продольные растягивающие напряжения вытяжки, величина которых определяется значением радиальных растягивающих ( идеальных) напряжений я и дополнительными вредными сопротивлениями, связанными с трением от действия силы прижима, трением и изгибом при перемещении заготовки через вытяжное ребро матрицы. Напряженно-деформированное состояние при вытяжке цилиндрических деталей является осеоимметричным.
Если же высота детали после вытяжки больше, чем это предусмотрено по чертежу, то причинами являются больший размер заготовки, чем требуется; меньший зазор между пуансоном и матрицей, чем толщина материала, поступающая на вытяжку; завышенная сила прижима, малый радиус вытяжного ребра матрицы.
Если же высота детали после вытяжки больше, чем это преду смотрено по чертежу, то причинами являются больший размер заго товки, чем требуется; меньший зазор между пуансоном и матрицей чем толщина материала, поступающая на вытяжку; завышенна5 сила прижима, малый радиус вытяжного ребра матрицы.
При вытяжке деталей кузова автомобиля вытяжные ребра обычно ставят на прижиме, а на матрице делают канавки. Наиболее распространенная конструкция вытяжных ребер приведена на фиг.
При перемещении элемента к вытяжному ребру матрицы / / наибольшей деформацией становится деформация радиального удлинения, так как тангенциальное сжатие постепенно уменьшается. При переходе элемента через вытяжное ребро матрицы эта деформация элемента усложняется появлением дополнительной деформации пространственного изгиба.
При перемещении элемента к вытяжному ребру матрицы наибольшей становится деформация радиального удлинения, так как тангенциальное сжатие постепенно уменьшается. При переходе элемента через вытяжное ребро матрицы эта деформация элемента усложняется появлением дополнительной деформации пространственного изгиба. После этого элемент заготовки переходит в криволинейно-вертикальную стенку и претерпевает небольшое осевое удлинение вдоль образующей, при утонении материала.
Различные способы построения переходной части в углах заготовки. При вытяжке крупных коробчатых деталей в штампах с вытяжными ребрами применяется способ построения угловой части заготовки, показанный на рис. 98, в. Углы заготовки остаются на вытяжных ребрах и не закругляются.
Причиной появления морщин ( гофров) по боковой поверхности детали являются недостаточное давление прижима, недостаточная толщина заготовки ( меньше минусового допуска), большой зазор между пуансоном и матрицей или излишне большой радиус вытяжного ребра матрицы. Следует указать, что при большом радиусе вытяжного ребра матрицы складки образуются только на краях детали.
Фланец заготовки, находясь между нагретыми поверхностями матрицы и прижима, принимает их температуру, а по мере перехода в вертикальную стенку охлаждается за счет отдачи теплоты пуансону. Рекомендуется наряду с охлаждением пуансона охлаждать также и вытяжное ребро матрицы, что еще больше способствует повышению прочности стенки в опасном сечении, а следовательно, и увеличению допустимой степени деформации за одну вытяжную операцию.

При вытяжке цилиндрических деталей с предельно допустимыми коэффициентами рекомендуется производить вытяжку без смазки между пуансоном и заготовкой для увеличения трения между ними и торможения утоненного в начальной стадии участка. Это не относится к вытяжке в штампах с вытяжными ребрами, так как в этом случае происходит скольжение растягиваемого металла по поверхности пуансона.
Для изготовления деталей закрытой формы применяют штампы ( фиг. Вследствие того что размеры готовой детали закрытой формы больше диаметра вытяжного ребра матрицы, деталь не может быть снята обычными способами. Необходим конструктивный разъем матрицы, который может иметь три вида: по оси сим метрии матрицы ( фиг. Способ разъема выбирают в каждом конкретном случае в зависимости от формы и размеров детали. Штампы с резиновым пуансоном устанавливают на универсальных прессах и используют для небольших деталей, требующих малой степени деформации при формовке, а штампы с жидкостным пуансоном - для крупногабаритных деталей и деталей, требующих значительной деформации. Они требуют специальной установки.
Для изготовления деталей закрытой формы применяют штампы ( фиг. Вследствие того что размеры готовой детали закрытой формы больше диаметра вытяжного ребра матрицы, деталь е может быть снята обычными способами. Необходим конструктивный разъем матрицы, который может иметь три вида: по оси симметрии матрицы ( фиг. Способ разъема выбирают в каждом конкретном случае в зависимости от формы и размеров детали. Штампы с резиновым пуансоном устанавливают на универсальных прессах и используют для небольших деталей, требующих малой степени деформации при формовке, а штампы с жидкостным пуансоном - для крупногабаритных деталей и деталей, требующих значительной деформации. Они требуют специальной установки.
Скорость деформирования должна приниматься в зависимости от наличия оборудования на данном производстве. S; вид смазки; скорость штамповки; усилие прижима; качество обработанной поверхности вытяжного ребра; свойства материала ( пластические свойства и сопротивление деформированию) - определяют прежде всего его влияние, а также оптимальное значение построением кривых в зависимости от предельного коэффициента вытяжки.
Последовательность переходов при вытяжке овальных коробок.| Распределение напряжений во фланце коробки. В результате вытеснения металла из угловой части фланца и некоторого укорочения прямых участков возникают значительные сжимающие напряжения, которые вызывают потерю устойчивости фланца и образование гофров. Поэтому на прямых участках вытяжки требуется достаточно надежный прижим заготовки ( сильнее, чем в углах), а в случае вытяжки удлиненных коробок рекомендуется применение вытяжных ребер ( порогов) на удлиненной стороне. В этом случае величина растягивающих напряжений увеличивается, а сжимающих - уменьшается. Кроме того, ребра увеличивают жесткость фланца и пре пятствуют образованию гофров.
Значения поправочного коэффициента х. Расчет усилия вытяжки коробчатых деталей основан на предположении, что прямые участки стенок этих деталей в процессе деформирования испытывают напряжения, связанные с трением и изгибом на вытяжном ребре матрицы, в то время как в закруглениях углов действуют напряжения, равные напряжениям, возникающим при вытяжке цилиндрического колпачка, составленного из этих закруглений и имеющего высоту, равную высоте вытягиваемой детали.
Дно вытягиваемой детали ( рис. 177, г), характеризуется весьма небольшими, растягивающими напряжениями, которые равномерно распределены по окружности. Величина этих напряжений определяется значением радиальных растягивающих ( идеальных) напряжений а и дополнительными нежелательными сопротивлениями, связанными с трением от действия силы прижима, трением и изгибом при перемещении заготовки через вытяжное ребро матрицы. Растягивающие напряжения приводят к утонению стенок вытягиваемой детали у дна. Напряженно-деформированное состояние при вытяжке коробчатых деталей более неравномерно, чем при вытяжке цилиндрических деталей; неравномерности в этом случае зависят главным образом от геометрических соотношений элементов вытягиваемой детали. По мере удаления от углов напряжения TJ и т3 уменьшаются. В середине прямых сторон фланца вытягиваемой коробчатой детали они наименьшие. Продольные растягивающие напряжения, действующие в вертикальных стенках, также распределяются неравномерно по периметру детали. Величина этих напряжений также, как и в случае вытяжки цилиндрических деталей, связана с растягивающими напряжениями в соответствующих местах фланца и напряжениями, связанными с дополнительными нежелательными сопротивлениями на трение и изгиб. Материал дна коробчатой детали имеет схему напряженного состояния с незначительными растягивающими напряжениями.
Различные способы построения переходной части в углах заготовки. В автомобильной промышленности при проектировании штампов для деталей кузова весьма сложной пространственной формы применяется метод моделирования. Пользуясь небольшой ( масштаб 1: 10) деревянной или гипсовой моделью формы детали кузова, конструктор может точнее установить: наиболее деформируемые участки заготовки и вероятное направление течения металла, наилучшее положение вытяжки в пространстве, наиболее целесообразную поверхность прижима, необходимость применения вытяжных ребер, форму и размеры плоской заготовки.
Для этого клиновидный образец Б виде элемента заготовки протягивается через специальное приспособление, которое позволяет осуществить одновременно предельное растяжение и поперечное одностороннее сжатие. В результате этого испытания имитируется только вытяжка, т.е. радиальные напряжения и сжатия при наличии складкодержателя. Деформация на вытяжном ребре матрицы, загиб вокруг радиуса пуансона и касательные напряжения не имитируются.
Между пуансоном и заготовкой трение должно быть достаточно высоким и смазку на эти части контакта можно не наносить. На контакте между матрицей и заготовкой смазка должна в максимальной степени снизить силы трения и обеспечить создание непрерывного и равномерного по толщине слоя. При вытяжке в штампах с вытяжными ребрами смазку наносят на все поверхности, так как в этом процессе происходит скольжение металла и по поверхности пуансона.
Применение вытяжных ребер значительно увеличивает растягивающие напряжения в радиальном направлении и уменьшает напряжения и деформацию сжатия в тангенциальном направлении. Однако в результате этого значительно повышается сопротивление фланца деформированию и увеличиваются радиальные растягивающие напряжения в опасном сечении. Отсюда следует, что наиболее благоприятные условия при вытяжке в штампах с вытяжными ребрами будут достигнуты в случае применения металла повышенной прочности при достаточно высокой пластичности или сильно упрочняющегося металла.
При ( S / D) 100 3 вытяжка полусферы может быть произведена без прижима, формовкой в упор в глухом штампе. При ( S / D) 100 0 5 необходима вытяжка с пряжимом или вытяжка с выворачиванием. При ( S / D) 100 0 5 применяется матрица с вытяжными ребрами ( рис. 131) или вытяжка с выворачиванием.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11