Наибольшая толщина стенки у самого края ободочки, с фланцем она или без фланца. При вытяжке без прижима толщина

где Го и - радиусы исходной листовой заготовки и края оболочки (точки К); г - коэффициент нормальной анизотропии листового металла. Прижимное устройство несколько (на 10 - 15%) замедляет увеличение толщины по краю оболочки.

Неравномерным является распределение вдоль образующей интенсивности деформации, что приводит и к неравномерному распределению прочности металла.

Диаметр заготовки, при котором ее можно еще втянуть в матрицу, зависит от несущей способности наиболее нагруженного кольцевого сечения оболочки в области ее контакта с пуансоном. Формоизменение за одну вытяжку оценивают коэффициентом вытяжки. При формообразовании оболочки заданной формы за т операций коэффициент вытяжки на л-й операции

где fif 2 и dfi - 2Гл - диаметры заготовки и

части оболочки на л-й операхщй по срединной поверхности, охватывающей тороидную, в частности сферическую, поверхность пуансона соответственно. Причем, чтобы заготовка могла быть втянута в матрицу на любую глубину, должно вьшолняться условие

где KJI - предельный (по несущей способности опасного сечения) коэффихщент вытяжки на л-й операции при оптимальных условиях ее вьшолнения. Для первой операции

а если для получения заданной оболочки необходимо несколько вытяжных операций, для оценки общего итогового формоизменения служит произведение

представляющее итоговый коэффихщент вытяжки за все вытяжные операции. В случае, когда для всех операций коэффихщенты вытяжки имеют предельные значения, итоговый коэффициент является предельным:

тП р 11 р jrrii р

-1 2 т

Прижим периферийной плоской кольцевой части заготовки к матрице предназначен

п р р

для предотвращения волнообразования, как результата потери устойчивости от окружных сжимающих напряжений. Но когда

устойчивость сохраняется и в прижиме нет необходимости. Для вытяжки плоской заготовки без прижима предпочтительна матрица с коническо-тороидальной рабочей поверхностью, обеспечивающей формоизменения с наиболее высокими значениями предельного (ограниченного разрывом металла в опасном сечении) коэффициента вытяжки [11]:

: =2,22-ь2,32.

Меньшее значение относится к углеродистым сталям типа 08Ю, большее к хромонике-левым сталям типа 121Х18Н9Т с высокими уровнями штампуемости.

Среднестатистические значения при вытяжке с прижимом (для сталей марок 08 и 10, латуни Л63 и алюминия) при среднем уровне штампуемости и оптимальных геометрии инструмента и смазочных материалах приведены в табл. 9.13.

При значениях коэффициента Ki>K заготовка не может бьггь вся втянута в матрицу. Причем, чем больше Ki по сравнению с

К, тем меньше доля втянутого в матрицу металла и глубина оболочки к моменту ее разрушения в опасном сечении под пуансоном. Радиус заготовки остается неизменным,

если

i:l = (l,5ol,75)i:l

а показатель степени в степенной аппроксимации кривой течения металла п = 0,20 -ь 0,45 соответственно.

При К< Ki< (1,50 ч- 1,75) формообразование идет как за счет растяжения по пуансону, так и за счет втягивания металла в матрицу. Относительная глубина оболочки тем

больше, чем ближе значения Ki к (табл. 9.14).

Имеются особенности процесса вытяжки плоской заготовки коническим и сферическим пуансонами, ограничивающие возможности фюрмоизменения [30].

Как при вытяжке плоской заготовки, при вытяжке оболочки в более глубокую оболочку значительная область формоизменения находится под воздействием сжимающих окружных напряжений. Но она более устойчива и прижим при выполнении /1-й операции в т-операционном процессе необходим, если

9.13. Коэффициенты вытяжки цилиндрических оболочек

Отношение (jo/(2/))100

9.14. Относительная предельная глубина

Примечание. Сталь 08, = = 0,70 мм; кривая течения а = 540 8,22 Коэффициент анизотропии Гср=1,26; матрица -= 24,5 мм, = 10 мм; пуансон - =

= 23,5 мм, / jj* = 8 мм; усилие прижима - оптимальное; смазочный материал - масло И-12.

Тороидные рабочие поверхности у пуансона и матрицы обычно выбирают при вытяжке оболочек с умеренной относитель-

Материал

Стали 08;10;15

Алюминий технически чистый

3 - 4

Латунь технически чистая

2 - 4

Число

операций 4-5

Тороидная (конически-тороидная) поверхность матрицы воспринимает усилие вытяжки. Давление оболочки на поверхность матрицы имеет прямое отношение к стойкости инструмента, качеству поверхности изделия и силовым потерям на трение, оно тем меньше, чем меньше кривизна поверхности. Но при выборе кривизны имеются ограничения, связанные либо с необходимостью принятия мер для предотвращения потери устойчивости заготовки от сжимающих напряжений, либо с

ной толщиной стенки (ориентировочно

о/п = (0>01 0>015) при dn < 100 мм). При вытяжке более тонкостенных и крупных оболочек (dn > 100 мм) предпочтительны кони-ческо-тороидные поверхности. Они позволяют более точно выдержать эквидистантность конической поверхности прижима относительно матрицы при их изготовлении, дают хорошее базирование оболочки по матрице в последующей операции вытяжки. Угол при вершине конической поверхности обычно 45

Наиболее интенсивно деформируется и упрочняется прикраевая область оболочки. Интенсивность деформации металла по краю оболочки

Из-за упрочнения металла и исчерпания его пластичности после вьшолнения определенного числа операций дальнейшее формоизменение без восстановления пластических свойств становится невозможным. Используют следующие практические рекомендации по выбору оптимального числа операций, выполняемых подряд без восстановительного отжига:

Медь Сталь

техниче- типа

ски чис- 12Х12Н9Т тая

1 - 2

1 - 2

Магниевые сплавы

Титановые сплавы

принятой конструкцией матрицы и техническими возможностями обеспечения точности ее геометрии и геометрии прижима, а также качества поверхности при изготовлении и ремонте.

Относительные значения радиусов кривизны приведены в табл. 9.15; здесь же даны наименьшие значения радиусов кривизны тороидных поверхностей пуансона, когда коэффициент вытяжки близок к предельному.

В процессе формообразования цилиндрической оболочки ее стенка располагается в пространстве между поверхностями матрицы и пуансона, радиальная протяженность которого

равна разности z = *м п* Рекомендуемые значения разности, когда прикраевая часть стенки цилиндрической оболочки претерпевает некоторое обжатие, приведены в табл. 9.16. 9.15. Рекомендуемые относительные радиусы кривизны тороидных поверхностей матрицы и пуансона

9.16. Рекомендуемые значения разности z

Примечание. 5 - верхнее (положительное) отклонение допуска Sq, а=0,056+0,0695о. Наибольшее значение в круглых скобках для 5о/(2го)=0,01 + 0,002, наименьшее - для 5о/(2Го) > 0,01.

Если задана цилиндрическая оболочка с фланцем, в пространстве между цилиндрическими поверхностями инструмента располагается стенка, не столь утолщенная, как прикраевая часть оболочки без фланца. В зависимости от соотношения между диаметром фланца и диаметром цилиндрического участка оболочки на А1-Й операции разность может иметь значения в пределах

Z = (1 + 1,15)0.

Распределение толщины вдоль образующей оболочки при ее формоизменении по операциям, давление на контактных поверхностях, распределение интенсивности деформации и характеристик прочности металла и другие параметры процессов вытяжки можно

найти с помощью численного решения уравнений теории пластического течения [37].

В основе определения геометрии заготовки и оболочки после каждой вьггяжной операции лежит положение о неизменности площади их поверхности от начала до конца формоизменения. В действительности она меняется, но обычно не более чем на 5%. Уточненные данные могут быть получены численным анализом процесса формоизменения [37].

Площадь поверхности вычисляют по отношению к форме оболочки, которую она принимает на последней вытяжке. Эту форму достраивают с учетом припусков Ah или Аф, предназначенных для компенсации возможных отклонений параметров процесса вытяжки от их номинальных значений.

Величина припусков зависит от отношения высоты h оболочки к ее диаметру d или от отношения dф к d (табл. 9.17, 9.18).

9.17. Высота припуска АА, мм, по краю цилиндрической оболочки для компенсации неточностей расчета заготовки и нестабильностей процесса вытяжки

Высота

Отношение h/d

9.18. Ширина кольцевого припуска Аф, мм, по краю фланца для компенсации неточностей расчета заготовки и нестабильности процесса вытяжки