Технологические расчеты при многооперационной вытяжке прямоугольных коробок

Разработка технологического процесса многооперационной вытяжки коробчатых деталей состоит из следующих этапов:

1) определение формы и размеров плоской заготовки;

2) предварительный подсчет требуемого количества операций вытяжки и выбор коэффициентов вытяжки;

3) выбор способа технологического расчета, соответствующего геометрическим параметрам коробки;

4) расчет формы и размеров вытяжных переходов, начиная с предпоследнего;

5) выявление других операций;

6) определение расчетных усилий по операциям.

Определение формы и размеров плоской заготовки производится по определенным методам и формулам. После этого вычерчивается контур заготовки и верхняя проекция вытягиваемой коробки, необходимые для дальнейших построений.

Предварительный подсчет требуемого количества операций вытяжки произво­дится по общей величине деформации, необходимой для превращения плоской заго­товки в прямоугольную коробку. Здесь пригоден метод подсчета, аналогичный ме­тоду, применяемому при расчетах многооперационной вытяжки цилиндрических деталей по коэффициентам вытяжки. Эти коэффициенты представляют собой отношения длины периметров вытянутой детали и заготовки:

, (1)

(2)

Таким образом, предельная величина коэффициентов вытяжки предcтавляетсобой отношение длины периметра наименьшей детали, которую можно вытянуть за одну операцию, к длине контура заготовки, или к длине периметра деталипреды­дущей операции. При вытяжке прямоугольных коробок вопрос усложняется тем, что геометрическая форма контура заготовки и коробчатой детали равные, вследствие чего является неравномерное распределение деформаций поконтуру, то естьрезультирующая усредненная деформация та же: длина контура заготовки умень­шается и становится равной длине периметра коробки.

Для предварительного определения количества операций вытяжки вполне допу­стимы некоторое упрощения подсчетов длины контура. Так, при подсчете длины контура коробчатых деталей в большинстве случаев можно не учитывать радиусы угловых закруглений (за исключением коробок с очень большими радиусами закруглений), а длину овального контура можно приравнять длине окружности, диа­метр которой равен полусумме осей овала.

Для основных случаев многооперационной вытяжки коробчатых деталей общая деформация выражается следующими коэффициентами:

1) при вытяжке квадратной коробки (В х В) из круглой заготовки диаметром D

; (3)

2) при вытяжке прямоугольной коробки (А х В) из круглой заготовки

; (4)

3) при вытяжке прямоугольной коробки (АхВ) из овальной заготовки (LxK)

; (5)

При учете неравномерности деформации они сопоставимы с проверенными многолетней практикой коэффициентами вытяжки цилиндрических деталей.

Только последняя операция вытяжки квадратной коробки из цилиндрической заготовки, а также прямоугольной коробки из полуфабриката овальной формы производится при большем значении усредненного коэффициента вытяжки m_cр = 0, 90 ― 0.95.

Количество операций, необходимых при многооперационной вытяжке коробчатых деталей, может быть определено по таблице 2.2 в зависимости от общего коэффициента вытяжки m_об и относительной толщины заготовки (S/D) 100 или S/(L+K)200.

После определенна количества операций производят расчет операционных размеров, начиная с предпоследнего перехода, являющегося наиболее важным.

Таблица 1.

При перетяжке цилиндра на квадрат или овала на прямоугольник степень деформации неравномерна по периметру изделия. Наименьшая деформация — в углах коробки, а наибольшая — в середине ее сторон. Поэтому приходится производить расчет n — 1-го перехода (последней вытяжки) по средней степени деформации по контуру, характеризуемой средним коэффициентом вытяжки,

(6)

откуда

(7)

Это равнозначно нахождению стрелы дуги

(2. 8)

Расчетное значение коэффициента последней вытяжки составляет для квадратных коробок m_ср = 0.90 ― 0, 93, для прямоугольных коробок m_ср = 0.91 ― 0, 95. Рассчитаем коэффициент вытяжки для данной детали.

Приведенный расчет предназначен для пооперационной вытяжки на прессах двойного действия или на кривошипных прессах с буферной подушкой.

Определяем относительную величину (S /В) 100 = (0.7/27)100=2.6,

значит, для расчетов используем первый способ.

Определяем диаметр условной заготовки

, (8)

=86, 28мм.

Рассчитываем количество операций вытяжки без фланца

(9)

Определяем длину заготовки

105, 28 мм.

Определяем ширину заготовки

Находим радиусы заготовки

Рассчитываем коэффициент пропорциональности переходов

По таблице определяем коэффициент m для многооперационной вытяжки

Для стали 08 кп m_n-1= 0, 5 ― 0, 55 [2]

Значит, основную высоту детали мы получим за одну операцию, а на второй вытяжке сформируем уступ. Технологический процесс приобретет следующий вид.

Для выполнения каждой из операций необходима технологическая оснастка (штамп), с помощью которого заготовка в процессе ее обработки приобретает требуемые форму и размеры.