Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лабораторна робота № 43
Зм.
№ докум.
ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСА ВИТЯЖКИ ЦИЛІНДРИЧНИХ ВИРОБІВ І
ВИЗНАЧЕННЯ ГРАНИЧНОГО КОЕФІЦІЄНТА ВИТЯЖКИ
Мета роботи: 1. Дослідити спосіб перетворення плоскої заготовки у відкритий з одного боку порожнистий просторовий виріб. 2. Визначити граничний коефіцієнт витяжки для першої операції і максимально
допустимий діаметр заготовки.
Теоретичні відомості
Сутність витяжки полягає у перетворенні листової заготовки у порожнистий виріб. Це найпоширеніша операція листового штампування. У якості вихідного матеріалу при цьому використовують усі технічні метали та їх сплави у вигляді листа, стрічки, штаби, здатних приймати пластичні деформації. Витяжку можна виконувати як без стоншення, так і зі стоншенням заготовки. Витяжкою виготовляють кузови, гальмівні барабани автомобілів, кожухи, каструлі, гільзи і т. ін.
Вихідна заготовка не повинна мати надлишкового матеріалу, тому заготовку для неї отримують вирубуванням з листа. При виготовленні тіл обертання заготовку вирубують у формі кружка потрібного діаметра. Процес витяжки буде успішним при умові, що напруги в металі при цьому не будуть перевищувати границю міцності.
Операцію витяжки виконують у штампі (рис. 43.1).
Зм.
№ докум.
У залежності від матеріалу заготовки і глибини порожнистого виробу процес витяжки можуть виконувати за кілька операцій у послідовних штампах з поступовим зменшенням діаметра виробу.
3
3
Процес витяжки виконують натисканням пуансона 1 на середню частину заготовки 3, який втягує її в отвір матриці 4. Це призводить до скорочення діаметру крайової частини заготовки у діаметр d ковпачка 5. Умови деформації при цьому такі, що у радіальному напрямку фланцьової ( - d) частини заготовки виникають напруження розтягу, а в тангенціальному напрямку в ній – напруження стиску. Від напружень розтягу заготовка може стоншуватись (в граничному випадку може зруйнуватись), а від напруг стиску – стовщуватись (в граничному випадку можуть утворюватися складки). Щоб запобігти утворенню складок, застосовують притискачі 2 різної конструкції, які притискують фланцеву
3
частину заготовки до торця матриці з невеликим тиском (1-4 МН/м2 , або 0,1-0,4 кг/мм2 ). Притискач діє за допомогою стисненого повітря, пружин, гуми, або спеціального повзуна преса, де виконують витяжку. Практично, без притискача витяжку можна виконати, якщо ( - м) 18S, де S – товщина заготовки.
Зм.
№ докум.
Для запобігання руйнуванню заготовки і покращення умов входу заготовки у вікно dм матриці кромки пуансона і вікна матриці заокруглюють радіусами: rп=(4..6)S, rм=(5..10)S. Як правило, витяжку виконують зі змащуванням заготовки.
При витяжці без стоншування стінки зазор між пуансоном і матрицею штампа повинен бути таким, щоб заготовку можна було б витягнути в ньому. Отже, він не повинен бути меншим ніж товщина
2
заготовки S; звичайно, беруть z=(1,1¼1,3)S, де z dM −dn . Відношення
зовнішнього діаметра виготовленої деталі d до діаметра заготовки D3
називається коефіцієнтом витяжки m:
D
m d (1) 3
Для практичних розрахунків розмірів заготовок із сталі і сплавів
кольорових металів користуються значеннями m=0.5¼0.7 для випадків, коли витяжку виконують за один прохід. Збільшення діаметра заготовки з метою отримання виробу більшої висоти h за один прохід може призвести до розриву заготовки. Отже, коефіцієнт витяжки має граничне значення, яке називають граничним коефіцієнтом витяжки mгр.
Коефіцієнт витяжки залежить від форми, розмірів заготовки, механічних властивостей матеріала заготовки, конструкції штампа, способу витяжки, наявності мастила та ін
Обладнання, інструмент і заготовки
1. Гідравлічний прес на 10 Т. 2. Модель витяжного штампа.
3. Вихідні заготовки – зразки з латуні, сталі та алюмінію товщиною S=1мм, Ø 58, 64, 75мм.
4. Штангенциркуль з точністю 0,1мм.
Зм.
№ докум.
Порядок проведення роботи
Зм.
№ докум.
1. Послідовно виконати витяжку ковпачків із заготовок 58, 64, 75.
Ці діаметри підібрані таким чином, що ковпачки можна отримати тільки з заготовок 58, 64, а спроба отримати ковпачок із заготовки ø75 закінчується
руйнуванням заготовки, що свідчить про те, що напруги розтягання в заготовці досягають границі міцності матеріалу заготовки. У процесі виконання операції витяжки потрібно кожного разу знімати максимальні показники манометра преса.
2. Визначити зусилля, які передає прес, за формулою:
P pM F,кг
де – pM показання манометра, кг/см 2 ; F – площа перерізу плунжера преса, що дорівнює 50 см2 , тому P = 50M .
в
1
4
3. Визначити площу кільцевого перерізу ковпачка за формулою F (d2 −d2 ),мм2,
де: d – зовнішній діаметр ковпачка, мм; dв – внутрішній діаметр ковпачка, мм, який дорівнює dп.
4. Визначити напруження, які виникають у матеріалі заготовок при витяжці, за формулою:
F
P ,МПа 1
де: P – зусилля преса.
5. Визначити коефіцієнти витяжки для перших двох операцій (для третьої він відсутній, тому що заготовка зруйнувалась) за формулою (1).
6. Визначити граничний коефіцієнт витяжки mгр.
За результатами дослідів побудувати графік залежності напружень від
Зм.
№ докум.
коефіцієнтів витяжки. При витяжці ковпачка із заготовки максимального діаметра останній руйнується по кільцевому перерізу, тому коефіцієнт витяжки відсутній. Це означає, що в матеріалі заготовки виникли граничні напруження, які викликали руйнування. На графіку цей дослід буде мати вигляд прямої лінії, яка паралельна вісі m і перетинає вісь на рівні 3 .
M
1
Перші два досліди дадуть на графіку точки, через які можна
провести пряму лінію до перетину її з лінію граничних напружень 3
.Точка перетину двох прямих дасть значення mгр.
7. Визначити максимально допустиме значення діаметра заготовки для витяжки за один прохід за формулою:
.
m
Dmax d , мм гр
Підготовка звіту по роботі
Звіт по роботі повинен мати: номер, назву і мету роботи, рис. 43.1 і табл. 43.1 відповідно до свого варіанту (див. додаток) і графік m -; висновок щодо значення визначеного Dmax.
Таблиця 43.1
|
Номер досліду |
Параметри заготовок |
Параметри штампу |
P ,кгс/см2 |
Р, Н |
, мм2 |
,МПа |
m |
|||
|
D, мм |
S, мм |
dM , мм |
dn , мм |
Z, мм |
||||||
|
1 |
||||||||||
|
2 |
||||||||||
|
3 |
Додаток до лабораторної роботи № 43
Зм.
№ докум.
Параметри (розміри) заготовок і параметри штампу незмінні. Операцію витяжки проводять на таких матеріалах:
|
Номер досліду |
Показання манометра для різних матеріалів Рм ,кГс/см2 |
|||||||||
|
Нікель |
Бронза Бр.А5 |
Сплав АМг 6 |
Сталь Ст. 1 |
Сталь 10 |
Бронза Бр.АЖ9-4 |
Сталь 20 |
Дуралюмін Д16 |
Сталь 45 |
Сталь 1х13 |
|
|
1 |
19,3 |
20,5 |
21,8 |
23 |
27 |
28,3 |
32 |
37,3 |
46,3 |
52,7 |
|
2 |
21,4 |
22,8 |
24,2 |
25,6 |
30 |
31,4 |
35,6 |
41,4 |
51,4 |
58,6 |
|
3 |
23,5 |
25 |
26,6 |
28,2 |
33 |
34,5 |
39,2 |
45,5 |
56,5 |
64,5 |
|
Варіанти |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Зм.
№ докум.