Sac damgalamanın biçim değiştirme işlemleri. Şekillendirme ve flanşlama

metal delik delme süper plastisitesi

Delik kenar açma, damgalama üretiminde yaygın olarak kullanılır ve çekme işlemlerinin yerini müteakip tabanın kesilmesi alır. Delik flanşlama, özellikle büyük flanşlı parçaların imalatında, çekmenin zor olduğu ve birkaç geçiş gerektirdiği durumlarda etkilidir. Şu anda flanşlama ile 3 h 1000 mm çapında ve 0,3 h 30 mm malzeme kalınlığında delikler elde edilmektedir.

Flanşlama, iş parçasının iç (iç flanşlama) veya dış (dış flanşlama) konturu boyunca bir boncuk oluşmasının bir sonucu olarak soğuk sac damgalama işlemi olarak anlaşılır. Temel olarak yuvarlak deliklerin içten flanşlanması yapılır. Bu durumda boncuk oluşumu, iş parçasının bir kısmının, flanşlamadan önce veya aynı anda zımbalanmış bir delik ile matrisin deliğine bastırılmasıyla gerçekleştirilir. Flanş yuvarlak deliklerin şeması Şekil 2.1'de gösterilmektedir. Flanşlamanın bir varyasyonu, duvar inceltme ile flanşlamadır.

Şekil 2.1 - Yuvarlak delikleri flanşlamak için şemalar: a) küresel bir zımba ile; b) silindir zımba

Yuvarlak deliklerin flanşlanması küresel olarak yapılır (Şekil 2.1 A) veya silindirik zımba (Şekil 2.1 B). İkinci durumda, zımbanın çalışma ucu, çapın çalışma kısmına konik bir geçişle iş parçasının delik boyunca ortalanmasını sağlayan bir tutucu (yakalayıcı) şeklinde yapılır. D P.

Flanşlama sırasında metalin deformasyonu, aşağıdaki değişikliklerle karakterize edilir: iş parçasına uygulanan radyal-halka şeklindeki ağ ile kanıtlandığı gibi, teğet yönde uzama ve malzemenin kalınlığında azalma (Şekil 2.2). Eşmerkezli daireler arasındaki mesafeler değişmeden kalır.

Şekil 2.2 - Flanşlamadan önce ve sonra iş parçası

Deliklerin flanşlanması sırasındaki deformasyon derecesi, iş parçasındaki deliğin çapı arasındaki oran ile belirlenir. D ve yan çap D veya sözde flanş faktörü:

İLE = D/D,

Nerede D orta hat tarafından belirlenir (bkz. şekil 2.2).

Flanş oranı sınır değeri aşarsa İLEönce, sonra tahta duvarlarında çatlaklar oluşur.

Belirli bir malzeme için sınırlayıcı flanşlama faktörü, aşağıdaki formül kullanılarak analitik olarak hesaplanabilir:

burada h, flanşlama koşulları tarafından belirlenen katsayıdır;

d, çekme testlerinden belirlenen uzamadır.

Sınırlayıcı flanşlama katsayısının değeri aşağıdaki faktörlere bağlıdır:

1) işlemenin doğası ve deliklerin kenarlarının durumu (delme veya zımbalama, çapakların varlığı veya yokluğu);

2) bağıl iş parçası kalınlığı S/D;

3) malzemenin türü ve mekanik özellikleri;

4) zımbanın çalışan kısmının şekli.

İzin verilen maksimum flanşlama katsayısının iş parçasının bağıl kalınlığına doğrudan bir bağımlılığı vardır, yani bir azalma ile D/S izin verilen maksimum flanşlama katsayısının değeri İLEönce azalır ve deformasyon derecesi artar. Ayrıca, değer İLE pre, yumuşak çelik için tablo 2.1'de gösterildiği gibi flanşlı bir delik elde etme yöntemine bağlıdır. Tablo 2.2, demir dışı malzemeler için flanşlama faktörü sınırlarını listeler.

Flanşlama sırasında delik kenarı kusurları (çapak, sertleşme vb.) nedeniyle kordon duvarının incelmesine izin verilen değer, bir çekme testi sırasında enine daralma değerinden önemli ölçüde düşüktür. Tahtanın kenarındaki en küçük kalınlık:

Tablo 2.1 - Tahmini değerler İLE yumuşak çelik için ön

Yuvarlak deliklerin flanşlanmasının teknolojik parametrelerinin hesaplanması aşağıdaki gibi yapılır. İlk parametreler iç çaptır D dış flanşlı delik ve kenar yüksekliği H detay çizimi ile belirlenir. Belirtilen parametrelere göre gerekli çap hesaplanır D teknolojik delik

Tablo 2.2 - Değerler İLE demir dışı metaller ve alaşımlar için ön

Nispeten yüksek yan çap hesaplaması için D flanşlamadan önce ve sonra iş parçasının hacimlerinin eşitliğine göre yapılır:

Nerede D 1 = D n + 2( R m+ S).

Bu formülde geometrik parametreler Şekil 2.1'e göre belirlenir.

Düşük bir boncuk için hesaplama, radyal bir kesitte geleneksel bükülme durumundan yapılabilir:

D = D + 0,86R m - 2 H - 0,57S.

Ardından, tek geçişte flanşlama olasılığını kontrol edin. Bunun için flanş faktörünü (bkz. sayfa 14) sınır değerle karşılaştırın İLEönce: İLE > İLEönceki

Silindirik bir zımba ile yuvarlak deliklerin flanş kuvveti yaklaşık olarak formülle belirlenebilir.

s T, malzemenin akma dayanımıdır.

Flanşlama sırasında kuvvetteki değişikliğin doğası, zımbanın çalışma parçasının ana hatlarının şekline bağlı olarak Şekil 2.3'te gösterilmektedir.

Şekil 2.3 - Çeşitli zımba şekillerine sahip yuvarlak deliklerin flanşlarının kuvvet diyagramları ve geçişleri: a) eğrisel; b) küresel; c) silindirik

d 0 \u003d AK (r M + S / 2) -2ft,

Nerede!)! - yanın dış çapı; g m - matrisin eğrilik yarıçapı; S, iş parçasının kalınlığıdır; H - tahta yüksekliği.

sıkma (Şek. 17.46, b) - içi boş iş parçasının enine kesitinin çevresinin küçültülmesi. Deformasyon bölgesinde ürünün et kalınlığı biraz artar. Kıvrımlı kısımda boyuna kıvrımların oluşmasını önlemek için kıvırma oranına dikkat edilmelidir.

K \u003d ~ - \u003d 1,2 ... 1,4,

nerede £ zag, d m - iş parçasının ve parçanın çapı.

Soğuk sac dövme esas olarak krank preslerinde gerçekleştirilir. Teknolojik temele göre, mekanik presler tek, çift ve üçlü etkili preslere (sırasıyla bir, iki ve üç kaydırıcı) ayrılır. Tek etkili krank presinin kinematik şeması birçok yönden krank sıcak dövme presinin şemasına benzer.

Çift etkili pres (Şekil 17.47), büyük parçaların derin çekmesi için tasarlanmıştır. İki kaydırıcıya sahiptir - içteki 3 bir krank tarafından tahrik edilir ve dıştaki 2, mile monte edilmiş kamlar 1 tarafından tahrik edilir. İlk olarak, dış sürgü içteki sürgüyü geçer ve iş parçası flanşını kalıba doğru bastırır. İç kaydırıcıya sabitlenmiş zımba ile çizim sırasında dış kaydırıcı sabittir. Kaputun sonunda sürgüler yükselir.

Pirinç. 17.47. Çift etkili tek kranklı pres şeması

Büyük ebatlı ürünlerin soğuk preslenmesi için hidrolik presler kullanılmaktadır.

Damgalar, soğuk sac damgalama için bir araç olarak kullanılır. Parça bloklarından ve çalışan parçalardan oluşurlar - kalıplar ve zımbalar. Çalışan parçalar doğrudan iş parçasını deforme eder. Blok parçalar (üst ve alt plakalar, kılavuz kolonlar ve burçlar), kaşenin çalışan kısımlarını desteklemek, yönlendirmek ve sabitlemek için kullanılır. Teknolojik özelliğine göre basit, sıralı ve birleşik hareket damgaları bulunmaktadır.

pulda basit eylem (Şekil 17.48), kaydırıcının bir hareketinde bir işlem gerçekleştirilir, bu nedenle buna tek işlem denir. Kaşenin alt levhası pres masasına monte edilerek cıvata ve braketlerle sabitlenir, küçük pulların üst levhası bir sap yardımıyla sürgüye, büyük pulların üst levhası ise pres tablasına takılır. alt plaka ile aynı şekilde pres tablasına kaydırın. Şerit veya bant, şerit veya bandın beslenme adımını sınırlayan, durana kadar kılavuz çubuklar arasındaki damgaya beslenir. Zımbayı zımbadan çıkarmak için bir çektirme kullanılır.

pulda kaydırıcının bir darbesi için sıralı eylem, farklı konumlarda aynı anda iki veya daha fazla işlem gerçekleştirilir ve presin her darbesinden sonra iş parçası ilerleme adımına geçer. Şek. 17.49, delme ve delme için sıralı bir damganın diyagramını gösterir. Her pres darbesi için iş parçası 1 numaralı dayanağa beslenir, ardından zımba 3 iş parçasında bir delik açar ve bir sonraki pres darbesi sırasında zımba 2 parçayı keser.

pulda pres sürgüsünün bir vuruşunda birleşik hareket (Şekil 17.50), iş parçasını besleme yönünde hareket ettirmeden tek bir konumda iki veya daha fazla işlem gerçekleştirilir. Sürerken

kaydırıcıyı aşağı, zımba 5 ve matris 8 iş parçasını şerit 6'dan keser ve zımba 7 aynı anda ürünü matris 5'e çeker. Çizim işlemlerinin sırası şekilde 10 ... 12 konumlarıyla gösterilmiştir.

Ardışık n birleşik eylem damgalarına çok işlemli denir. Tek operasyonlu olanlardan daha üretkendirler, ancak daha karmaşık ve üretimleri daha pahalıdır. Büyük ölçekli ve seri üretimde kullanılırlar.

Kapüşon

Çizim - boş bir levhanın kase veya kutu şeklindeki bir kabuğa veya böyle bir kabuk şeklindeki bir boşluğun daha derin bir kabuğa şekillendirilmesi, bu, zımbanın bulunan malzemenin bir kısmının matrisine geri çekilmesi nedeniyle oluşur. matrisin açıklığının (boşluğunun) konturunun arkasındaki aynada ve konturun içinde bulunan parçanın gerilmesi . Çizim çeşitleri vardır - eksenel simetrik, eksenel simetrik olmayan ve karmaşık. asimetrik olmayan başlık - iki veya bir simetri düzlemine sahip, örneğin kutu şeklinde, eksenel simetrik olmayan bir kabuğun başlığı. Karmaşık başlık - genellikle tek bir simetri düzlemine sahip olmayan, karmaşık şekilli bir kabuğun başlığı. eksen simetrikçizim - eksenel simetrik bir iş parçasından eksenel simetrik bir zımba ve bir matrisle bir kabuk çizme (Şekil 9.39, 9.40).

Pirinç. 9.39. Çıkarma şeması (A ) ve ortaya çıkan iş parçasının tipi (B )

Pirinç. 9.40.Çizimden sonra boşlukların görünümü (A ) ve teknolojik atık kesme(B)

Düz bir iş parçasını çizerken 5 bir zımba ile içeri çekilir 1 matris deliğine 3. Bu durumda, iş parçası flanşında buruşmaya neden olabilen önemli sıkıştırma gerilimleri oluşur.

Bunu önlemek için kelepçeler kullanılır. 4. Düz bir iş parçasından çizim yapmak için kullanılması tavsiye edilir. D H - D 1 = 225 burada D H – levha çapı; D 1 - bir parçanın veya yarı mamul ürünün çapı; δ sac kalınlığıdır. Proses, bir uzama oranı ile karakterize edilir t = d 1/D H. Alttan yırtılmayı önlemek için belli bir değeri geçmemelidir. Mukavemet koşulları nedeniyle bir geçişte çıkarılamayan derin kısımlar, birkaç geçişte çekilir. katsayı değeri T iş parçasının cinsine ve durumuna göre referans tablolarına göre seçilir. Yumuşak çelik için, ilk çizimdeki değer T 0,5–0,53 alın; ikincisi için - 0,75–0,76, vb.

Silindirik bir yarı mamulün kelepçeli bir damgadaki çekme kuvveti, yaklaşık olarak formülle belirlenir.

Nerede R 1 – kendi çekme kuvveti; Р2 – sıkma kuvveti, ; P- değeri katsayıya bağlı olarak referans tablolarına göre seçilen katsayı T;σv, malzemenin nihai gücüdür; F 1 - çekme kuvvetinin iletildiği yarı mamulün silindirik kısmının kesit alanı; Q– özel çekme kuvveti; F 2 – ilk çizim anında kelepçenin ve iş parçasının temas alanı.

Anlam Q kılavuzlardan seçin. Örneğin yumuşak çelik için 2–3'tür; alüminyum 0,8–1,2; bakır 1–1,5; pirinç 1,5–2.

Çekilmekte olan yarı mamulün tipine bağlı olarak zımbalar ve kalıplar silindirik, konik, küresel, dikdörtgen, şekilli vb. olabilir. Değeri çekme kuvvetini, deformasyon derecesini etkileyen yuvarlatılmış çalışma kenarları ile yapılırlar. ve flanşta buruşma olasılığı. Zımba ve kalıbın boyutları, aralarındaki boşluk deforme olmuş metalin kalınlığının 1,35–1,5'i olacak şekilde seçilir. Silindirik parçalar üretmek için bir zımba örneği, Şek. 9.41.

Pirinç. 9.41.

1 – damga gövdesi; 2 – zımba gövdesi; 3 - yumruk

flanş

Bu, kapalı veya açık konturu boyunca yerleştirilmiş bir boş levha parçasının bir zımbanın etkisi altında bir matrise kaydırıldığı, aynı anda gerildiği, döndürüldüğü ve bir boncuk haline getirildiği bir form değişikliğidir. Bir levha boşluğunun dışbükey kapalı veya açık konturu boyunca yerleştirilmiş bir alandan bir boncuk oluşumu sığ bir çizimdir ve düz bir kontur boyunca bükülür.

İki tür flanş vardır - deliklerin dahili flanşı (Şek. 9.42, A) ve dış konturun dış flanşı (Şek. 9.42, B), deformasyonun doğasında ve stres modelinde farklılık gösterir.

Pirinç. 9.42.

A- delikler; B- dış kontur

Flanşlama delikleri işlemi, silindirik kenarları olan daha büyük çaplı bir deliğin önceden delinmiş (bazen onsuz) deliği olan düz veya içi boş bir üründe oluşturulmasından oluşur (Şekil 9.43).

Pirinç. 9.43.

Düz bir iş parçasındaki birkaç işlem için, karmaşık şekilli flanşlı delikler elde etmek mümkündür (Şekil 9.44).

Pirinç. 9.44.

Deliklerin flanşlanması, yalnızca çeşitli ürünlerin yapısal olarak başarılı formlarını elde etmeyi değil, aynı zamanda damgalanmış metalden tasarruf etmeyi de sağlar. Şu anda, 3–1000 mm delik çapına sahip parçalar, 0,3–30,0 mm malzeme kalınlığında flanşlama ile elde edilmektedir (Şekil 9.45).

Pirinç. 9.45.

Deformasyon derecesi, iş parçasındaki deliğin çapının merkez hattı boyunca boncuk çapına oranı ile belirlenir. D(Şek. 9.46).

Kenar düzeltme aletinin geometrik parametreleri. Deliklerin flanşlanması Deliklerin flanşlanması işlemi, düz veya içi boş bir üründe önceden delinmiş, bazen onsuz, silindirik kenarları veya farklı bir şekle sahip kenarları olan daha büyük deliklerin oluşturulmasından oluşur. Çizimin zor olduğu ve birkaç geçiş gerektirdiği durumlarda, büyük flanşlı parçaların imalatında delik flanşlamanın kullanılması özellikle büyük verimliliktir...

Bu çalışma size uymuyorsa, sayfanın alt kısmında benzer çalışmaların bir listesi bulunmaktadır. Arama butonunu da kullanabilirsiniz

Sayfa 113

DERS #16

Sac damgalamanın biçim değiştirme işlemleri. Şekillendirme ve flanşlama

ders planı

1. Kalıplama.

1.1. Kalıplama sırasında izin verilen deformasyon derecelerinin belirlenmesi.

1.2. Kalıplama sırasında teknolojik hesaplamalar.

2. Flanşlama.

2.1. Delik delme.

2.2. Kenar düzeltme aletinin geometrik parametreleri.

1. Kalıplama

Rölyef kalıplama, malzemenin gerilmesi nedeniyle yerel çöküntülerin ve çıkıntıların oluşmasından oluşan iş parçasının şeklindeki bir değişikliktir.

Yerel girintiler ve dışbükey içbükey kabartmalara ek olarak, kalıplama ile çizimler ve takviyeler elde edilir. Rasyonel olarak yapılmış takviye nervürleri, düz ve sığ damgalı parçaların sertliğini önemli ölçüde artırabilir, iş parçasının kalınlığını ve ağırlığını azaltmak mümkün hale gelir. Flanşlı sığ parçaların imalatında kalıp değiştirme başlıklarının kullanılması, iş parçasının enine boyutlarında bir azalma nedeniyle metalden tasarruf etmenizi sağlar. İşleme sertleşmesi sonucu elde edilen mukavemet artışı, deformasyon bölgesinde iş parçasının incelmesi nedeniyle meydana gelen mukavemet düşüşünü aşmaktadır.

Zımbanın şekli, deformasyon bölgesinin yerini önemli ölçüde etkiler. Yarı küresel bir zımba ile deforme edildiğinde, plastik deformasyon bölgesi iki kısımdan oluşur: zımba ile temas halinde olan kısım ve harici yüklerin olmadığı serbest kısım.

Şekil 1 Takviye ve yarı küresel girintilerin oluşturulması

Yarım küre girintileri oluştururken, yarım kürenin kutbundan belirli bir mesafede çatlaklar görünebilir. Bu durum, direk ve çevresinde iş parçasının zımbaya sıkıca oturması ve zımbaya göre iş parçası kaydığında (inceltildiğinde) ortaya çıkan temas sürtünme kuvvetlerinin direkteki deformasyonu daha fazla kısıtlamasıyla açıklanmaktadır. çevre bölgelere göre daha yoğundur.

Düz uçlu silindirik zımba ile şekillendirme zımba çapının (0,2 0,3) yüksekliğinde girintiler elde edilebilir. Daha derin oyuklar elde etmek için, halka şeklinde bir çıkıntı (yarık) şeklinde bir ön metal seti ile kalıplama kullanılır ve alüminyum alaşımlarının parçalarını damgalarken, flanşın diferansiyel ısıtması kullanılır.

Şekil 2 Düz yüzlü silindir zımba ile şekillendirme ve ön ayar ile şekillendirme

Kalıplama sırasında, iş parçası kısmen zımba boyunca ve kısmen matris boyunca oturtulur, bu nedenle matrisin derinliği nervür veya girintinin yüksekliğinden daha büyük olmalıdır ve zımbanın köşe bölümünün yarıçapı önemli ölçüde daha azdır. kalıp kenarının yuvarlama yarıçapı, aksi takdirde kalıplanmış parçanın duvarlarında sıkışma meydana gelebilir, bu da çatlaklara ve onarılamaz kusurlara yol açabilir.

Kalıplama, elastik ve sıvı bir ortamla gerçekleştirilebilir (kauçuk, poliüretan ile damgalama, küçük ölçekli üretimde kullanılır: uçak yapımı, araba yapımı, alet yapımı, radyo mühendisliği) oluklu ince cidarlı eksenel kabukların sıvı kalıplanması (boru hattındaki kompresörler) sistemleri ve cihazların hassas öğeleri olarak).

1.1. Kalıplama sırasında izin verilen deformasyon derecelerinin belirlenmesi

Flanşın periferik dairesel bölümü yarıçaplarla sınırlıdır ve elastik olarak deforme olur.

Alüminyum, yumuşak çelik, pirinçten yapılmış parçaların kabartma kalıplanması sonucunda elde edilebilecek takviye nervürünün en büyük derinliği, ampirik formülle yaklaşık olarak belirlenebilir:

nervür genişliği nerede, mm;

Damgalı malzemenin kalınlığı, mm.

Şekil 3 Kalıplama sırasındaki plastik ve elastik alanlar

Derinlik; , ancak malzemenin tahribatını önlemek için.

Büyük iş parçası boyutları için, plastik ve elastik bölgeler arasındaki sınır

Diğer açılardan, elastik ve plastik bölgeler arasındaki sınır nerede

Yerel çizimin derinliği aşağıdaki denklemle belirlenir:

Küçük eğrilik yarıçaplarındaki boşluğu artırmak, daha derin bir yerel başlık elde etmenizi sağlar.

Küresel şekilli girintiler şeklindeki kabartma kalıplama için:

A; .

Şekil 4 Küresel girintilerin kalıplanması için şema

Muhtemel yerel girinti boyutları, aşağıdaki bağımlılığa göre damgalanmış malzemenin göreli uzamasına bağlı olarak belirlenebilir:

damgalamadan sonra kabartma bölümün orta çizgisinin uzunluğu nerede;

Damgalamadan önce iş parçasının karşılık gelen bölümünün uzunluğu.

Düz uçlu ve çalışma kenarının küçük bir yuvarlama yarıçapına sahip silindirik bir zımba ile biçimlendirirken, flanşın halka şeklindeki bölümü, yarıçap ve ayrıca parçanın tabanının düz bölümü ile sınırlı olarak plastik olarak deforme olur.

Şekil 5 Sertleştiriciler, küresel girintiler oluşturma şeması

1.2. Kalıplama sırasındaki teknolojik hesaplamalar

Rölyef damgalama kuvveti aşağıdaki formülle belirlenebilir:

kabartma kalıplamanın özgül gücü nerede alınır:

alüminyum için 100 200 MPa,

pirinç için 200 250 MPa,

yumuşak çelik için 300 400 MPa,

Kuvvet yönüne dik bir düzlemde damgalı kabartmanın izdüşüm alanı, mm 2 .

İnce malzemeden (1,5 mm'ye kadar) küçük parçaların () krank preslerinde kabartma baskı kuvveti ampirik formülle belirlenebilir:

damgalı kabartmanın alanı nerede, mm 2

Katsayı: çelik için 200 300 MPa,

Pirinç için 150 200 MPa.

Temas sürtünmesini ve iş parçasının deformasyon bölgesindeki eşit olmayan kalınlığını hesaba katmadan yarım küre zımba ile kalıplama sırasındaki kuvvet, aşağıdaki formülle belirlenebilir:

de

Dairesel bir parça şeklinde bir enine kesite sahip bir zımba ile bir sertleştirici (yarık) oluştururken.

nervürün uzunluğu nerede,

Veya,

nerede - katsayı, yarığın genişliğine ve derinliğine bağlıdır

2. Flanşlama

2.1. Delik kenar düzeltme

Flanşlama delikleri işlemi, silindirik kenarları veya farklı bir şekle sahip kenarları olan daha büyük bir deliğin önceden delinmiş (bazen onsuz) delikli düz veya içi boş bir üründe oluşturulmasından oluşur.

Flanşlama, 3 ... 1000 mm çapında ve kalınlıkta delikler üretir= 0,3…30 mm. Bu işlem, damgalama üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır ve çekme işlemlerinin yerine alt kısmı müteakip kesme işlemi uygulanmaktadır. Delik flanşlama, özellikle büyük flanşlı parçaların imalatında, çekmenin zor olduğu ve birkaç geçiş gerektirdiği durumlarda etkilidir.

Ele alınan süreçte, teğet yönde bir uzama ve malzemenin kalınlığında bir azalma vardır.

Nispeten yüksek bir boncuk için, orijinal iş parçasının çapının hesaplanması, malzemenin deformasyondan önceki ve sonraki hacimlerinin eşitliği durumundan yapılır. İlk parametreler, flanşlı deliğin çapı ve parçanın yan tarafının yüksekliğidir (Şekil 6). Bu parametrelere dayanarak, orijinal deliğin gerekli çapı hesaplanır:

Nerede.

Detay çiziminde (Şek. 6) kenarın yüksekliği belirtilmişse, alçak taraf için havşa deliğinin çapıaşağıdaki formüle göre basit bükme durumunda olduğu gibi yaklaşık olarak hesaplanmıştır:

Nerede;

Matrisin çalışma kenarının eğrilik yarıçapı,

veya

boncuk yüksekliği, mm, flanş yarıçapı, başlangıç ​​malzemesinin kalınlığıdır.

Flanşlama için belirli bir çap olması durumunda, kenar yüksekliği şu bağımlılıktan belirlenebilir:

Şekil 6 Flanşlama parametrelerini hesaplama şeması - kenarın yüksekliği ve - flanşlama için deliğin çapı

Flanşın yüksekliği yarıçaptan büyük ölçüde etkilenir. Yüksek değerlerde, kenar yüksekliği önemli ölçüde artar.

Diş açmak veya eksenleri preslemek için küçük delikler elde ederken, yapısal olarak silindirik duvarlara sahip olmak gerektiğinde, küçük bir eğrilik yarıçapı ve küçük bir boşluk ile flanşlama kullanılır (Şekil 7, a).

Yapının sertliğini artırmak için söz konusu işlemi uygularken: büyük deliklerin, havacılık pencerelerinin, nakliye, gemi inşa yapılarının, kapakların, boyunların, soketlerin vb. ve matris ve büyük bir eğrilik matris yarıçapına sahip (Şekil 7, b). Bu durumda, boncuğun küçük bir silindirik kısmı elde edilir.

a) b)

Şekil 7 Flanşlama seçenekleri: a- küçük bir matris yarıçapı ve küçük bir boşluk ile, b büyük bir boşluk ile

Bir flanş elde etmek için gereken geçiş sayısı, flanş faktörü ile belirlenir:

flanşlamadan önceki deliğin çapı nerede;

Orta hat boyunca flanş çapı.

Belirli bir malzeme için izin verilen maksimum katsayı analitik olarak belirlenebilir:

malzemenin nispi uzaması nerede;

Flanşlama koşulları tarafından belirlenen katsayı.

Tahtanın kenarındaki en küçük kalınlık:

Flanşlama katsayısının değeri şunlara bağlıdır:

1. Flanşın doğasından ve deliğin kenarlarının durumundan (delik delme veya delme, çapakların varlığı veya yokluğu ile bir delik elde edildi).
2. İş parçasının göreli kalınlığından.
3. Malzemenin türünden, mekanik özelliklerinden ve zımbanın çalışan kısmının şeklinden.

Katsayının en küçük değeri, delinmiş deliklere flanşlama yapılırken, en büyüğü delinmiş olarak alınmalıdır. Bu, zımbalamadan sonra iş sertleşmesinden kaynaklanır. Çıkarmak için, temizleme kalıplarındaki deliğin tavlanması veya temizlenmesi sağlanır, bu da malzemenin plastisitesini arttırmayı mümkün kılar.

Flanş delikleri, flanş yönünün tersi taraftan delinmeli veya iş parçası, çapak yüzeyi yuvarlatılmış kenardan daha az gergin olacak şekilde çapaklar yukarı gelecek şekilde döşenmelidir.

Önceden çekilmiş bir bardağın tabanını bir delikle flanşlarken (Şekil 8), deformasyondan sonra elde edilen parçanın toplam yüksekliği aşağıdaki formülle belirlenebilir:

ön çekme derinliği nerede.

Şekil 8 - Önceden çekilmiş bir camın altındaki kenarları hesaplama şeması: 1 matris, 2 zımba, 3 kelepçe

Malzemenin teknolojik deliğin kenarında önemli ölçüde gerilmesi nedeniyle, a'daki artışın bir sonucu olarak, kenar kenarında önemli bir incelme meydana gelir:

inceltmeden sonra kenarın kalınlığı nerede.

Tek işlemde, flanşlama ile eş zamanlı olarak duvarın inceltilmesi mümkündür.

Bir delik açılırken, malzemenin her türü ve kalınlığı için maksimum çap genellikle ampirik olarak belirlenir. Bu durumda, dikey duvarların ucunun kenarı her zaman yırtık kalır, bu nedenle delme sadece kritik olmayan kısımlar için geçerlidir.

Yuvarlak delikleri flanşlamak için gereken teknolojik kuvvet aşağıdaki formülle belirlenir:

damgalı malzemenin dayanım sınırı nerede, MPa.

Benzer koşullar altında (kalınlık, malzeme türü, kelepçe altındaki dairesel platformun çapı) flanşlama sırasındaki sıkıştırma kuvveti, çekme sırasındaki sıkıştırma kuvvetinin %60'ına eşit alınabilir.

2. Kenar düzeltme takımının geometrik parametreleri

Yuvarlak deliklerin kenarlanması için kalıpların çalışma parçalarının boyutları, damgalanmış malzemenin bir miktar geri esnemesi ve zımbanın aşınma payı dikkate alınarak, kenar çapına bağlı olarak belirlenebilir:

flanşlı delik çapının nominal değeri nerede;

Flanşlı delik çapı için belirtilen tolerans.

Matris, boşluklu bir zımba üzerinde yapılır.

Boşluk, başlangıç ​​malzemesinin kalınlığına ve iş parçasının türüne bağlıdır ve aşağıdaki ilişkilerle belirlenebilir:

• düz bir iş parçasında -
• önceden gerilmiş bir camın dibinde -

veya tablo 1'den.

Flanşlama için zımbaların çalışma kısmı farklı geometriye sahip olabilir (Şek. 9):

a) minimum flanşlama kuvveti sağlayan tratrix;

b) konik;

c) küresel;

d) büyük bir eğrilik yarıçapı ile;

e) küçük bir eğrilik yarıçapı ile.

A B C D E)

Şekil 9 Zımbaların çalışan kısmının formları

Çalışma parçasının küresel geometrisine ve küçük bir eğrilik yarıçapına sahip zımbalar, en büyük flanşlama kuvvetini gerektirir.

Tablo 1 - Tek taraflı havşa açıklığı

Faydalı model, metal biçimlendirme alanıyla, yani bir sacdan boşlukların soğuk preslenmesiyle ilgilidir ve silindirik kenarlı parçaların imalatında kenar yüksekliğini artırmak için kullanılabilir. Flanşlama cihazı, düz bir uca yuvarlatılmış bir yarıçap kesitli silindirik bir zımba, bir matris, bir mengene ve bir alt mengene içerirken zımbanın düz ucunun çapı, bağımlılığa göre belirlenen bir boyutta yapılır: burada d 0, iş parçasındaki deliğin çapıdır, [K om ] kenar, flanşlama katsayısının değeridir (birden küçük), alt mengenenin, zımbanın yuvarlama yarıçapını kapsayan bir yarıçap yuvarlatma bölgesi vardır, bir yarıçap ile R=R n +S 0'a eşittir; burada R n zımba yarıçapı ve S 0 iş parçasının kalınlığıdır. Kelepçenin yarıçap bölgesinin eğrilik merkezi, zımbanın yarıçap yuvarlamasının merkezine göre, değeri bağımlılık tarafından belirlenen bir mesafe ile pulun ekseninden yatay yönde kaydırılır: burada d parçanın yan çapı ve d 0 iş parçasındaki deliğin başlangıç ​​çapı, k=1.05..1.15 deforme olabilen kenarda malzemenin plastisitesindeki artışı karakterize eden katsayı Ek sıkıştırma gerilmelerinin uygulanması sonucu delik. Şek. 3

Faydalı model, metal şekillendirme alanıyla, yani bir sacdan boşlukların soğuk preslenmesiyle ilgilidir ve yüksek kenarlı içi boş parçaların imalatında kullanılabilir.

Kenar kesme için iyi bilinen bir ekipman tasarımı, burada bir delikli iş parçası önceden tamamen boncuklanmıştır ve daha sonra yan, yan ucu ve iş parçasının yan tarafına bitişik halka şeklindeki kısmı üzerinde aynı anda hareket ederek dışarı döndürülmüştür. iş parçası (AC 1817720, IPC B 21 D 22/00, yayın 1993.05 .23). Boncuklu kütüğün uç yüzünde eksenel ve radyal sıkıştırma gerilmelerinin oluşturulması, metalin plastisitesini arttırır ve geleneksel flanşa kıyasla kordonun yüksekliğini artırmayı mümkün kılar.

Bu ekipmanın dezavantajı karmaşıklığıdır. Bu yöntemi preslerde uygularken, deformasyon işlemi sırasında kalıbın bağımsız elemanlarının gerekli hareketlerini sağlama ihtiyacı nedeniyle kalıp işleme çok karmaşık hale gelir.

Prototip olarak alınan iddia edilen tasarıma teknik olarak en yakın olanı, yarıçap yuvarlatma alanına sahip bir flanş zımbası, düz bir mengene, bir flanş kalıbı ve flanş zımbasının altına yerleştirilmiş bir alt mengeneden oluşan takım tasarımıdır. (AU No. 275986, IPC B 21 d 19/06, yayın tarihi 1970.01.01). İzin verilen deformasyon derecesini artırmak için, damga eksenine paralel bir alt kelepçe ve bir flanş zımbası yardımıyla deliğin kenarında sıkıştırma gerilmeleri oluşturulur. Alt mengenenin konik yüzeyleri ile flanş zımbası arasındaki deliğin kenarının sıkıştırılmasının bir sonucu olarak, flanş zımbasında

metalin plastisitesini artıran, sürecin sınırlayıcı olanaklarını artıran sıkıştırma gerilimleri.

Tasarımın dezavantajı, silindirik bir kenar imalatında, deformasyon işleminin son aşamasında iş parçasının alt mengene ile temasının kesilmesidir. Alt kıskaç, kenarda sıkıştırma gerilimleri oluşturmayı bırakır. Sonuç olarak, içindeki stres durumu şeması tekrar tek eksenli gerginliğe dönüşür. Bu ana kadar metalin plastisitesi zaten tükendiğinden (flanşlama katsayısının değeri sınır değeri aşıyor), iş parçası deliğin kenarında tahrip olur.

Ayrıca flanşlama işleminin en başından itibaren basma gerilmeleri uygulanarak, flanşlama zımbasının yarıçap yuvarlama bölgesinde radyal gerilmeler artmakta ve iş parçasında alt yırtılma şeklinde tahribat oluşmaya başlamaktadır. çizim işlemi). Bu, bir bütün olarak süreçte büyük deformasyon derecelerine ulaşılmasına izin vermez. İş parçasının ilk deformasyon anında, alt mengeneden gelen sürtünme kuvvetleri zararlıdır.

Buluşun amacı, kalıp işleme tasarımının nispi basitliği ile marjinal flanşlama faktörünü arttırmaktır.

Sorun, düz bir uca yuvarlanan bir yarıçap kesitli silindirik bir zımba, bir matris, bir mengene ve bir alt mengene içeren flanşlama aparatında zımbanın düz ucunun çapının olması nedeniyle çözülür. bağımlılık tarafından belirlenen bir değerle yapılır:

burada d 0, iş parçasındaki deliğin çapıdır, [K om ], flanşlama katsayısının sınırlayıcı değeridir, alt mengene, zımbanın yuvarlatılmasını kapsayan, yarıçapa eşit bir yarıçapa sahip bir yuvarlatma bölgesine sahiptir.

burada R n zımbanın yarıçapı ve S 0 iş parçasının kalınlığı iken, alt kelepçenin yarıçap bölgesinin eğrilik merkezi zımbanın yatay yönde yuvarlatıldığı yarıçapın merkezine göre yer değiştirir. değeri bağımlılık tarafından belirlenen bir mesafe ile pulun ekseninden:

burada d parçanın kenar çapı, d 0 iş parçasındaki deliğin ilk çapı, k=1.05-1.10 ise deforme olabilen deliğin kenarındaki malzemenin plastisitesindeki artışı şu şekilde karakterize eden katsayıdır: ona ek basınç gerilmeleri uygulamanın bir sonucu.

Talep edilen cihaz bir çizimle gösterilmektedir, burada Şekil 1 cihazı orijinal konumunda göstermektedir, Şekil 2 alt kelepçenin boncuklu deliğin kenarına etki ederek üzerinde sıkıştırma gerilmeleri oluşturduğu andaki cihazın konumunu göstermektedir. Şekil 3, flanşlama işleminin son aşamasında cihazı göstermektedir.

Cihaz, silindirik bir duvardan düz bir uca yuvarlanan bir yarıçapa sahip bir zımbadan 1, iş parçasını 3 matrise 4 bastıran bir mengeneden 2 oluşur. flanşlama için zımbanın yuvarlatma bölgesini kaplayan bir yarıçap yuvarlatma bölgesi 1.

Cihaz aşağıdaki gibi çalışır.

Do çapında bir deliği olan iş parçası 1, matris 4 üzerine monte edilir ve kelepçe 2 tarafından buna bastırılır. Bundan sonra, zımba 1'in çalışma stroku başlar Zımba, d'ye eşit bir çapa sahip düz bir uca sahiptir. . Zımbanın çalışma stroku sırasında,

boncuklu deliğin çapının artmasıyla boncuğun şekillendirilmesi. İşlem normal flanşlama olarak gerçekleştirilir. Zımbanın düz ucunun çapı, bağımlılığa göre belirlenir.

burada d 0, iş parçasındaki deliğin çapıdır, flanşlama katsayısının sınır değeridir.

(0.8-0.9) katsayısının varlığı, flanşlama işlemi sırasında iş parçasını tahribata karşı koruyan bir güvenlik faktörü olarak kabul edilirken, alt mengene flanşlama deliğinin kenarına etki etmez. Marjinal flanş katsayısının değeri referans literatürden belirlenir (örneğin, Romanovsky V.P. Handbook of cold forging. - L. Mashinostroyeniye, 1979, s. 221, tablo 111).

Zımba 1'in daha fazla çalışma strokuyla, genişletilmiş deliğin çapı d değerine yükseldiğinde (basit genişletmeli metal olasılıkları tükendi), iş parçasının kenarında sıkıştırma gerilmeleri oluşturmak gerekir. daha fazla deformasyon. Bu gerilimler, iş parçasının kenarının zımba 1 ile alt kıskaç 5 arasında sıkıştırılmasının bir sonucu olarak oluşturulur.

Yani delik çapı, alt mengenenin deformasyon işlemine katılmadan deliğin flanşlanmasıyla elde edilebilecek en büyük boyuta yakın bir değere ulaştığında, iş parçası kenarı zımba ile alt mengene arasında sıkıştırılır. Bu durumda, tüm presleme kuvveti, deliğin kenarına yakın küçük bir alanda yoğunlaşır, bu da iş parçası kenarının gerilme durumunun şemasını, aşırı deformasyon olmadan doğrusal gerilimden düz bir karşıt şemaya değiştirmeyi mümkün kılar. malzeme ve minimum deformasyon kuvveti ile.

Kenarda sıkıştırma geriliminin varlığı, metalin sünekliğini artırır, geçiş başına nihai deformasyonu artırmanıza ve daha yüksek bir tahta yapmanıza olanak tanır.

Alt kelepçenin ve zımbanın, iş parçasının müteakip tüm deformasyon süreci boyunca iş parçasının kenarı üzerindeki etkisini sağlamak için, alt kelepçe, flanşlama için zımbanın yuvarlama bölgesini kaplayan bir yarıçap yuvarlama bölgesi ile yapılır. .

Sürecin daha fazla uygulanması sırasında, iş parçası deliğinin kenarı, zımbanın yan tarafından uygulanan küçük bir alana yoğunlaşan basınç altında, tam şekillendirme anına kadar zımba ile alt kelepçe arasında hareket eder; iş parçası deliğinin kenarı zımbanın silindirik bölümüne hareket ettiğinde.

O anda iş parçasının kenarı zımbanın silindirik kısmına hareket ettiğinde kenardaki çekme deformasyonu durur ve bu nedenle iş parçasında artık tahribat oluşmayacaktır.

Sıkıştırma gerilimlerinin tüm deformasyon bölgesi boyunca değil, yalnızca boncuklu deliğin kenarında oluşması için, aletin şekli, iş parçasının yalnızca kenar boyunca sıkıştırılmasını sağlamalıdır. Bunu yapmak için, flanş zımbasının ve alt kelepçenin yarıçap yuvarlama bölgelerinin eğrilik merkezleri, damganın ekseninden yatay yönde bir miktar ofset ile yapılır.

burada d parçanın yan çapı, d 0 iş parçasındaki deliğin ilk çapı, k=1.05..1.15 deforme olabilen deliğin kenarında malzemenin plastisitesindeki artışı karakterize eden katsayı ona ek basınç gerilmeleri uygulanmasının bir sonucu olarak.

Bir düz kelepçe, bir matris, düz bir uca geçişin yarıçapı yuvarlatılmış bir flanş zımbası ve flanş zımbasının altına yerleştirilmiş bir alt mengene içeren bir delik flanşlama cihazı olup özelliği, zımbanın düz ucunun d'ye eşit bir çapla yapılmıştır:

burada d 0 orijinal iş parçasındaki deliğin çapıdır, [K om ] sınırlayıcı flanşlama faktörüdür, alt kelepçe zımbanın yuvarlatılmasını kapsayan bir yarıçap yuvarlatma bölgesine sahiptir ve R yarıçapı şuna eşittir:

burada Rn zımbanın yuvarlama yarıçapıdır, a S 0 sacdan orijinal iş parçasının kalınlığıdır;

aynı zamanda, kelepçenin yuvarlama bölgesinin yarıçapının eğrilik merkezi, zımbanın yuvarlama merkezine göre yatay yönde, damganın ekseninden bir mesafe kadar kaydırılır, değeri bağımlılık tarafından belirlenir:

burada d parçanın kenar çapı, d 0 iş parçasındaki deliğin ilk çapı, k=1.05-1.10 ise deforme olabilen deliğin kenarındaki malzemenin plastisitesindeki artışı şu şekilde karakterize eden katsayıdır: ona ek basınç gerilmeleri uygulamanın bir sonucu.