Определение усилий вытяжки

Расчётное усилие вытяжки зависит от механических свойств деформируемого металла и его толщины, размеров изделия, коэффициента вытяжки и коэффициента трения между заготовкой и материалом штампа. Для практических расчетов при определении усилия вытяжки пользуются эмпирической формулой

P_в =π ^. d_п ^. S ^. σ _в ^. k, (8)

где k – коэффициент, учитывающий дополнительное усилие, необходимое для проталкивания деформируемой заготовки через матрицу (k = 1,25); σ _в – предел прочности деформируемого металла на растяжение, МПа. Для низкоуглеродистой стали σ _в 400 МПа.

Для предотвращения образования складок на цилиндрических стенках изделия в вытяжном штампе применяют прижимное кольцо, или складкодержатель (см. рис. 9), прижимающий часть заготовки к матрице штампа с усилием Q, величина которого должна быть достаточной, чтобы фланец заготовки не имел возможности образовывать складок.

Полное расчётное усилие вытяжки P_п будет равно сумме

P_п = P_в + Q, (9)

где усилие прижима Q рассчитывается по формуле

Q = F ^. q, (10)

где F – площадь заготовки, находящейся под прижимом в начальный момент вытяжки; q – удельное усилие воздействия прижима на деформируемую заготовку.

Площадь заготовки F, находящейся под прижимом, определяется по формуле

(11)

Удельное усилие прижима q в зависимости от деформируемого металла принимается по данным табл. 6.

Удельное усилие прижима q, Мпа Таблица 6

Материал	q
Сталь мягкая для глубокой вытяжки: при S ˃0,5 мм при S˂ 0,5 мм	2,5…3,0 2,0…2,5
Медь	1,2…1,5
Латунь	1,5…2,0
Дюралюминий Д16АТ	1,4…1,8

Операция вытяжки детали проводится на лабораторном гидравлическом прессе. Действительное усилие вытяжки P_д определяется в ньютонах по формуле

, (12)

где D_пл – диаметр плунжера гидравлического пресса, см

(D_пл = 8 см); N – показание манометра гидравлического пресса в момент вытяжки, атм.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ

РАБОТЫ

1. При проведении лабораторной работы студенты и обслуживающий персонал должны выполнять все пункты "Инструкции по технике безопасности", действующие на участке прессования лаборатории ТКМ.

2. Прослушав инструктаж по технике безопасности, студент обязан расписаться в регистрационном журнале. Без инструктажа по технике безопасности запрещается допускать студентов к выполнению лабораторной работы.

3. Практическую часть работы по штамповке детали типа 'колпачок" выполняет лаборант или учебный мастер в соответствии с инструкцией по обслуживанию прессового оборудования в лаборатории ТКМ.

4. Студенты наблюдают визуально за последовательностью выполненных операций учебным мастером.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В отчете по лабораторной работе должны быть следующие разделы:

1) теоретический;

2) расчетный.

В первом разделе дается краткое описание холодной штамповки, основных операций листовой штамповки.

Во втором разделе приводится схема получения детали «колпачок», дается описание штампа, расчет элементов штампа и усилий при штамповке, эскиз детали с размерами, а также приводится сравнительный анализ конструкторских размеров и фактически полученных после штамповки.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Дать определение понятиям "деформация, упругая деформация, пластическая деформация".

2. Перечислите основные способы обработки металлов давлением.

3. Как изменяются структура и свойства металла после деформации в холодном состоянии?

4. Холодная листовая штамповка и области её применения.

5. Технологические операции холодной листовой штамповки.

6. Назвать элементы штампа, предназначенного для изготовления детали "колпачок".

7. Порядок расчета параметров холодной листовой штамповки.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Технология конструкционных материалов: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов / А.М. Дальский, Т.М. Барсукова, Л.Н. Бухаркин и др.; Под общей редакцией А.М. Дальского – 5-е изд., исправленное - М.: Машиностроение, 2004. -512 с.: ил.

2. Технология конструкционных материалов / А.Г. Схиртладзе [и др.] – Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2006. – 360 с.

3. Афанасьев, А.А. Технология конструкционных материалов: учеб. для вузов. - Старый Оскол: ТНТ, 2016. - 655 с.

Технология конструкционных материалов. Изготовление заготовок холодной листовой штамповкой. Методические указания к выполнению лабораторной работы № 3 для студентов очной и заочной формы обучения по всем направлениям подготовки

АНДРЕЙ ЯКОВЛЕВИЧ ШАТОВ

СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ ДАВЫДОВ

ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНА КОВАЛЕВА

Научный редактор Е.А. Памфилов

Компьютерный набор М.Е. Амвросимова

Иллюстрации Е.В. Ковалева

__________________________________________________________________

Подписано в печать Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная. Офсетная печать. Усл. печ. л.1,04. Уч.- изд. л.1,04. Тираж 40 экз. Бесплатно.

__________________________________________________________________

Брянский государственный технический университет

241035, Брянск, бульвар 50-лет Октября, 7, БГТУ

Кафедра «Триботехническое материаловедение и технологии материлов»