Ротационная вытяжка металла

2.1. Технология – ротационная вытяжка с последующей отделкой декоративными металлическими деталями, поделочными камнями и гальваническое золочение

Ротационная вытяжка

Это процесс последовательного изменения формы и размеров плоских или полых вращающихся заготовок приложением локализованного деформирующего усилия. Локализованное деформирующее усилие передается на заготовку с помощью рабочего инструмента (давильника), перемещающегося по заданной траектории.

Ротационная вытяжка может производиться без утонения стенок и с утонением. Вытяжка без утонения стенок делится на однопереходную и многопереходную. При однопереходной вытяжке инструмент движется по простой траектории, аналогичной образующей готовой оболочки. При многопереходной вытяжке инструмент движется по сложной траектории, поэтапно приближающейся к форме образующей готовой оболочки.

Однопереходная ротационная вытяжка:

1 -ая операция 2-ая операция

  1. – исходная заготовка

  2. – оправка

  3. – прижим

  4. – давильный ролик

Однопереходная вытяжка без утонения стенок производится если зазор между роликом и оправкой несколько больше толщины заготовки:

k(t±δ1)

где: к – коэффициент, учитывающий увеличение толщины стенки вследствие тангенциальных сжимающих напряжений к = 1,1 – 1,2;

δ1- допуск на толщину стенки исходной заготовки. Для обеспечения оптимального режима вытяжки, необходимо:

  • задавать необходимый зазор между роликом и оправкой;

  • шлифовать рабочие поверхности роликов Ra = 0,16 мкм, а при тяжелых работах полировать Ra = 0,1 -0,04 мкм;

  • задавать необходимые радиусы переходов оправки и профилей рабочих частей роликов;

  • строгое соответствие траектории перемещения ролика геометрическим особенностям процесса;

  • применять смазочный материал, обеспечивающий стабильно низкий коэффициент трения и хорошо удерживающийся на поверхности. Эффективно покрывать заготовки носителем смазочного материала (фосфатировать, анодировать, пассивировать и т.д.).

Схема траектории движения инструмента при многопереходной ротационной вытяжке:

1 стадия

2 стадия

:3 стадия

1 – 2 – линия подхода инструмента к заготовке. Ролик движется по заданным траекториям,

поэтапно приближающимся к форме образующей готовой детали.

Ротационной вытяжкой с заданным

утонением получают оболочки с

постоянной и переменной толщиной

стенок.

Наиболее простой случай – ротационная протяжка. Применяют два

метода: прямой и обратный с наличием осевого прижима и без осевого

прижима. При обратном методе длина оправки может быть меньше длины детали, можно применять более компактное оборудование, но качество ниже.

Прямая протяжка Обратная протяжка Обратная протяжка

с осевым прижимом без прижима

Торцевая ротационная раскатка.

Применяется для получения кольцевых деталей с фланцами и другими утолщениями взамен обработки резанием или горячей штамповки.

При этом не требуется мощного штамповочного оборудования, уменьшается суммарная трудоемкость на 30%, снижается расход металла до 20 – 30%, сокращается расход инструмента в 1,5-2 раза вследствие резкого сокращения удельных усилий и упрощения конструкции.

Заготовки для торцевой раскатки чаще всего являются заготовки из труб. В качестве основного деформирующего инструмента применяются валки цилиндрической или конической формы.

Цилиндрический валок формирует внутренний или наружный бурты по схеме высадки.

Значительно большие возможности обеспечивает деформирующий инструмент в виде конического валка, расположенного под углом 5 – 15° к оси детали. Этот валок позволяет формировать деталь по схемам высадки, прямого и обратного выдавливания, раздачи, осадки и др.

Раскатка цилиндрическим Раскатка коническим

валком валком

  1. – матричный блок

  2. – матрица

  3. – заготовка

  4. – оправка

  5. – раскатный валок

  6. – деталь

  • вытяжки для кухни 60 см |
  • вытяжки кухонные 90 см |
  • кухонные вытяжки 50 см |
  • вытяжка эликор аметист |
  • вытяжка эликор вента |
  • эликор интегра |
  • elikor квадра |
  • elikor оникс |
  • эликор оптима |
  • эликор ротонда |
  • elikor эпсилон |
  • эликор аквамарин |
  • эликор бельведер |
  • другие |
  • вытяжки плоские |
  • вытяжки подвесные |
  • классические вытяжки |
  • купольные вытяжки |
  • вытяжка угловая |
  • угольные вытяжки |
  • вытяжка встраиваемая в шкаф |
  • как выбрать вытяжку на кухню |
  • лучшие кухонные вытяжки |
  • кухонные вытяжки отзывы |
  • угольный фильтр для вытяжки |
  • установка вытяжки |
  • короб для вытяжки |

Контакты

Официальное представительство Elikor Эликор в Москве

Единый тел. +7 495 268-02-32

TruMАХ – инновационный подход в производстве

Если вы ищете предприятия по осуществлению ротационной вытяжки метала в Санкт-Петербурге, обращайтесь в компанию TruMАХ!

  • У нас богатый опыт в сфере обработки металлов: наши конструкторы, проектировщики и рабочий персонал – мастера своего дела.
  • Учитывая сферы применения продукции, в производстве мы используем только высококачественные материалы.
  • Нам важны эстетичный вид и длительность срока эксплуатации, поэтому все детали проходят тщательную обработку по вашему техническому заданию.
  • Мы уважительно относимся к вашему времени, поэтому выполняем заказ в оговоренные сроки.
  • Желание клиента для нас закон. Мы можем осуществить ротационную вытяжку металла на заказ по предоставленным чертежам.
  • Наши производственные помещения оснащены современным высокотехнологичным оборудованием. Это позволяет выполнить любой заказ быстро и качественно.
  • Мы не забываем про окружающую среду, поэтому наше предприятие построено согласно европейским нормам и требованиям.

С нами можно связаться несколькими способами:

  • по номерам телефонов, указанным на нашем сайте;
  • посетив наш офис продаж;
  • отправив запрос на адрес электронной почты;
  • заполнив специальную форму на официальном сайте.

Мы ответим на все вопросы, проведем предварительный расчет стоимости услуги и с легкостью воплотим в жизнь ваши идеи.

Токарно-давильный станок

Станок ротационной вытяжки или как его ещё называют токарно-давильный станок, предназначен для изготовления различных тонкостенных деталей представляющих собой тела вращения, получаемые из листовых или из полых заготовок и соответствующего материала. Станок ротационной вытяжки позволяет выпускать большой ассортимент конкурентной продукции, начиная от декоративных изделий заканчивая изделиями для космической отрасли.

Ротационная вытяжка отличается от штамповки и имеет свои особенности. Заготовками для обработки на токарно-давильных станках служит любой вязкий материал, это может быть: алюминий, медь, латунь. Использовать можно так же отожженные малоуглеродистые стали, ковар, нержавейку и пр.

Токарно-давильный станок по своей конструкции весьма схож с обыкновенным токарным станком, но в отличие от последнего он не имеет коробки подач и суппорта. Вместо резцедержателя, токарно-давильный станок оснащается опорой для специальных инструментов «давильников», если речь идёт об обычном механическом оборудовании.

Помимо ручных токарно-давильных станков промышленностью передовых стран выпускаются универсальные машины оснащённые системами числового программного управления, у которых процесс обработки полностью автоматизирован. Как правило, обкатка на таких станках осуществляется роликами.

Ротационная вытяжка производится на токарно-давильных станках различной мощности, которые позволяют изготавливать широкий спектр продукции, начиная от музыкальных тарелок и раструбов для духовых инструментов, заканчивая днищами цистерн и емкостей, используемых для хранения жидкостей, устанавливаемых на железнодорожном и автомобильном транспорте.

С помощью высокопроизводительных токарно-давильных станков выпускаются различные изделия такие как: головные обтекатели передних частей ракет, самолётов и иных быстродвижущихся объектов, обеспечивающих наименьшее аэродинамическое сопротивление, спутниковые антенны, реализующие качественный приём и передачу сигнала. На данных станках изготавливают отражатели света, которые после обкатки принимают сферическую или коническую форму и используются для освещения заводских территорий, магазинов и иных помещений. Отражатели так же могут быть декоративными, которые помимо освещения имеют приятный внешний вид и служат достойным дополнением интерьера.

Технология ротационной вытяжки позволяет снизить себестоимость при серийном и мелкосерийном выпуске некоторых деталей машин, например – шкивов, которые обычно вытачиваются из заготовки ( круглой болванки ), они же могут быть обкатаны на токарно-давильном станке, что значительно быстрее по скорости изготовления и экономнее по металлоемкости. Деталями могут быть так же различные кожухи, фланцы, направляющие, тонкостенные сосуды особой формы, накладные конуса и т.д.

Но основное направление токарно-давильных станков является, конечно же, выпуск товаров массового потребления это: кастрюли которые постоянно пользуются спросом, кружки повседневно необходимые в быту, декоративные подносы и подставки, тарелки миски для приёма пищи, термосы, сохраняющие содержимое в тёплом состоянии, и многое другое.

Технологии ротационной вытяжки

Технологии обработки металлов давлением, которыми занимается НПП «Технологический центр» , приобретают все большее значение в изготовлении деталей из-за экономного использования металла и возможности получения оптимальных механических свойств деталей. Перспективны экономичные и гибкие методы ротационного выдавливания.

ОСОБЕННОСТИ РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ

Ротационная вытяжка — процесс локального циклического деформирования вращающейся плоской или полой заготовки деформирующим инструментом в виде одного или нескольких роликов и является реальной альтернативой обычной листовой штамповке при изготовлении осесимметричных деталей. Инструменты при давильном методе чаще всего не привязаны к геометрии деталей. В связи с этим данный метод обладает в достаточной степени экономичностью и чрезвычайной гибкостью, что позволяет давильному методу быть перспективным не только в сфере серийного производства, но и при выпуске ограниченного количества деталей и изготовления единичных прототипов.

Процесс ротационной вытяжки в большей степени поддается автоматизации, чем большинство других формообразующих операций листовой штамповки, потому что используется оборудование, по своей кинематической схеме и системе управления сходное с универсальными металлорежущими станками токарно-фрезерной группы, и возможно совмещение нескольких операций на одном оборудовании вплоть до изготовления готовой детали. Кроме того, это оборудование достаточно универсально и позволяет изготавливать детали различной сложной формы и размеров.

ДОСТОИНСТВА РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ

  • Сравнительно простая и недорогая технологическая оснастка и инструмент.
  • Достижение значительно больших пластических деформаций (более 90% ) без термической обработки по сравнению с другими операциями холодной листовой штамповки.
  • Достаточно малая энергоемкость и мощность применяемого оборудования.
  • Возможность формообразования деталей из труднодеформируемых сплавов.
  • Осуществление локального нагрева очага пластической деформации.
  • Реализация совмещения на одном станке с одной установки основных и доделочных операций (выглаживание поверхности, подрезка фланца, отрез припуска или донышка, загиб или завивка кромок, зиговка и др.).
  • Совмещение в одном автоматизированном цикле нескольких основных операций (вытяжка, раскатка, обжим, раздача, отбортовка).
  • Получение детали с заданным переменным сечением стенок; обработка деталей из листовой, штампованной, кованной, литой или сварной заготовки, с получением при этом улучшенной структуры металла — твердость и предел прочности материала детали увеличивается до 2 раз по сравнению с материалом заготовки.
  • Возможность регулировки точности получаемой заготовки (детали) соответствующим выбором режимов обработки.
  • Обеспечение высокой чистоты поверхности детали, соответствующей финишным операциям — шероховатость поверхности до Ra 0.32.

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ

  • Небольшие временные и материальные затраты на подготовку производства.
  • Высокая экономическая эффективность при изготовлении деталей малыми сериями.
  • Сокращение цикла обработки деталей и снижение себестоимости за счет уменьшения числа переходов и концентрации операций на одном рабочем месте.
  • Повышение коэффициента использования металла.
  • Быстрая перенастройка на выпуск новых деталей.
  • Высокая автоматизация ротационной вытяжки на автоматизированном оборудовании, позволяющая эффективно использовать процесс в массовом производстве.

Традиционные операции ротационной вытяжки, использовавщиеся ранее преимущественно для изготовления ответственных особоточных деталей космической и военной техники, благодаря созданию их достаточно надежных математических моделей с соответствующим методическим и программным обеспечением получили возможность эффективно использоваться в гибком современном производстве. Использование технологий ротационной вытяжки в промышленности позволяет изготавливать многие осесимметричные детали различных машин и механизмов с высокими эксплуатационными свойствами, с минимальными производственными затратами, способствуя развитию автоматизированного производства.

Механические параметры и основные схемы

Резка металла: применяемые технологии

Рабочий должен учесть множество технологических параметров операции, поскольку при случайном отклонении от нормы могут значительно измениться технические параметры обработки, что приведет к нарушению точности процедуры.

Натяг

Один из главных параметров — это натяг. С технической точки зрения натяг — это разница между размерами исходного отверстия и инструмента-дорна (обычно этот показатель измеряют в миллиметрах, а в качестве объекта измерений используют диаметр трубы и диаметр дорна). Если натяг слишком большой (то есть дорн и отверстие сильно отличаются по размерам), то будет проблематично сделать гладкую твердую поверхность. Также при обработке нужно учесть некоторые особенности материала, из которого сделана труба — пластичность, твердость и так далее.

Сила

Помимо натяга большое значение имеет сила дорнования, а означает этот параметр интенсивность обработки отверстия

Обратите внимание, что различают два вида силы дорнования — радиальная и осевая. Под радиальной силой подразумевают степень воздействия дорна в перпендикулярном направлении. Этот показатель отражает степень расширения диаметра трубы при обработке

Этот показатель отражает степень расширения диаметра трубы при обработке.

Под осевой силой подразумевают воздействие инструмента вдоль своей оси. Чем выше этот показатель будет, тем легче дорн будет срезать различные шероховатости

Также обратите внимание, что при обработке нужно учитывать относительную деформацию. Этот показатель отражает степень увеличения наружной части детали

Выбор схемы

Также перед обработкой необходимо выбрать схему дорнования — методом растяжения, методом сжатия или комбинированным методом. Каждая технология имеет свои плюсы и минусы.

Самый популярный — комбинированный метод по схеме растяжения-сжатия. В чем причина его популярности? Он не создает избыточную осевую нагрузку, характерную для методов обычного растяжения или сжатия. Благодаря этому обработка осуществляется плавно, что позволяет избежать появления механических повреждений.

Однако нужно помнить, что схема комбинированного метода требует специальной техники, которая стоит достаточно дорого. Для дорнование трубы в домашних условиях, следует выбирать альтернативный метод.

Особенности комплектации

Модели станков с ЧПУ имеют высокий показатель производительности. Благодаря числовому программному управлению они обладают автоматическим режимом производства. Пользуясь таким станком, можно обеспечить себя целым рядом преимуществ. Одним из них является наличие двух инструментальных роликов, которые оказывают одновременное увеличенное усилие давления.

Комплектация вышеуказанных моделей состоит из примеров:

  • кругоцентрующего прибора;
  • опционального манипулятора;
  • инструментальной головки двойного типа;
  • 4+4 позиционирования механизма;
  • гидростанции;
  • дополнительного ролика, имеющего компенсатор.

Толщина алюминиевых заготовок для обработки должна составлять от 0,6 до 4 миллиметров. Для стальных заготовок – от 0,6 до 2,5 миллиметров. Для заготовок из коррозиизносостойкой стали – от 0,6 до 1,5 миллиметров. Указанные характеристики актуальны исключительно для оригинальных моделей.

Характеристика листовой штамповки

холодная листовая штамповка является на сегодня одной из самых широко распространённых технологий обработки металлов, пластмасс и некоторых других материалов. Диапазон применения технологии — от крупных конструкций в судостроении до тонкостенных деталей бытовой техники

Технология характеризуется следующими неоспоримыми преимуществами:

  • Исключительные возможности для механизации и автоматизации производственных процессов.
  • Снижение себестоимости изготовления массовых изделий.
  • Высокий коэффициент использования листового металла.
  • Возможность точного изготовления тонкостенных, но прочных изделий практически любой формы.
  • Минимальная потребность в последующей механической обработке.

Однако, кроме явных достоинств, холодная листовая штамповка металла обладает и недостатками. Это, прежде всего:

  • Высокая трудоемкость проектирования технологического процесса.
  • Высокая стоимость подготовки производства изготовление пресс-форм.
  • Высокая квалификация отладчиков прессового оборудования.

Штамповка листового металла

Следует отметить, что при больших сериях выпускаемых изделий эти недостатки нивелируются за счет известного из экономики эффекта масштаба, и себестоимость производимой продукции оказывается ниже, чем при альтернативных способах обработки металлов.

Процессы производства деталей исследуемого типа

При производстве сложнопрофильных осесимметричных изделий из листового материала возможно применение следующих формообразующих операций: штамповка жестким инструментом на гидропрессе, гибка, в сочетании со сваркой и калибровкой, штамповка на прессе эластичным инструментом, гидроформовка и ротационная вытяжка (рисунок 2). Рассмотрим целесообразность применения вышеуказанных операций при производстве сложнопрофильных осесимметричных деталей из жаропрочных и коррозионно-стойких сплавов.

Несмотря на сравнительно маленькую трудоемкость штамповки на гидропрессе, в связи с необходимостью проведения данной операции в инструментом на прессе профилирование инструментом на прессе несколько переходов, стоимость оснастки вносит значительный вклад в Гибка в сочетании со сваркой и калибровкой обеспечивает достаточную многономенклатурность производимых деталей, однако наличие сварных швов значительно снижает механические характеристики получаемых изделий. Штамповка эластичным инструментом может исключить все недостатки вышеуказанных технологий, однако ограничения по прочностным характеристикам деформируемого металла сводят на нет все преимущества процесса при штамповке жаропрочных и коррозионно-стойких сплавов. Штамповка жидкостью (гидроформовка), не смотря на возможность получать сложнопрофильные изделия за один переход, имеет два главных недостатка -значительное утонение материала в куполообразной части детали или у дна и возможность нарушения осевой симметрии изделия в связи с неравномерностью трения по прижиму и отсутствием трения между заготовкой и жидким пуансоном .

Ротационная вытяжка на специализированном оборудовании исключает либо значительно уменьшает все недостатки вышеуказанных способов, позволяя производить высокоточные детали из жаропрочных и коррозионно-стойких сплавов различных типоразмеров и форм, обладающих высокими механическими характеристиками .

Ротационная вытяжка является одним из древнейших способов обработки тонколистового материала. Первые станки для ротационной вытяжки широко применялись ещё в древнем Египте. Они использовались для производства деталей из мягких металлов и сплавов, таких как кувшины, стаканы и др. .

Со временем процесс стал вытесняться более высокопроизводительными технологиями – холодная штамповка вытяжка, сварка из листа и т.д.

Вновь вспомнили про ротационную вытяжку лишь в 30-х годах прошлого века, когда стали появляться первые станки с электрическим приводом вращения детали и ручным перемещением ролика. Позже они сменились станками с гидрокопирами, а затем, в 70-х годах станками с ЧПУ (CNC) и системой «Playback» (PNC) .

В настоящее время основными производителями станков для ротационной вытяжки в мире являются фирмы Leifeld и Denn. Их оборудование, имеющее жесткую систему крепления и перемещения роликов позволяет получать детали с точностью до Ла=0.63-0.32 не требующие дополнительной чистовой обработки.

Рассмотрим различные схемы процесса ротационной вытяжки, выделив три основные схемы процессов формообразования,

К первой схеме отнесехМ процесс «укладки» заготовки на оправку за один проход, так называемую вытяжку проецированием – формовку сдвигом (shear forming). В ходе процесса изменение толщины стенки заготовки происходит по закону синуса, т.е. толщина стенки заготовки пропорциональна синусу угла наклона образующей оболочки к оси детали. S=S0xsma (1.1)

Принципиальная схема процесса формовки «проецированием» для случая изготовления конических деталей приведена на рисунке Рисунок 3 – Схема формовки «проецированием» из плоской заготовки.

Таким образом, при выборе размеров исходной заготовки необходимо учитывать утонение её стенок при формовке.

При формовке «проецированием» деталей с криволинейной образующей необходимо проектировать технологию с учетом изменения угла наклона касательной к элементу заготовки, что обуславливает необходимость применения заготовок различных форм .

На рисунке 4 представлены варианты выбора заготовок, обеспечивающие получение оболочек с равномерной толщиной стенок. Это предварительная формовка заготовки (а) и применение заготовок с переменной толщиной (б).

Ротационная вытяжка металла: технология ротационной вытяжки

Профи Давильно-раскатные станки, Клуб «ПРОФИ» →

Инструмент для работы на давильно-раскатном станке или для ротационной вытяжки цветных металлов на любом токарном станке выглядит следующим образом:

Наиболее активно в работе применяются утиный нос или овечий нос, хотя во многом это зависит от того какое изделие выкатывается. А самый простой инструмент в изготовлении для начала своих подвигов в давильном мастерстве выглядит следующим образом:

Его можно изготовить из кругляка инструментальной стали 16..30мм, в зависимости от того на каком станке Вы будете работать и каких габаритов будет Ваше изделие.

На заточном станке или болгаркой придать необходимую форму наконечника, отшлифовать, закалить и отполировать до зеркальной поверхности.

Все изъяны и недоработки после шлифовки и полировки инструмента будут переданы и приумножены на заготовке в работе! Не закаленный инструмент будет быстро приобретать повреждения поверхности — царапины и портить поверхность заготовки.

При работе с таким инструментом по понятным причинам необходимо использовать смазки. Можно применять смазку для штампов, воск, мыло (для алюминия) и т.д. Главная задача обеспечить скольжение, максимально долгое прибывание смазки на заготовке в процессе работы и легкость ее очистки после окончания работы.

Следующим шагом в освоении «давленки» своими руками может быть прямой ручной инструмент с роликовыми насадками:

Он необходим для прокатки острых углов (с помощью роликов треугольной формы), закатки кромки и отбортовки (с помощью роликов с канавкой на поверхности), кроме того его можно применять для работы не только с цветными металлами, но и более твердыми ч/м (по способности к вытяжке холоднокатаный прокат толщиной до 2 мм групп прочности К260В, К270В, К310В, К330В, К350В — глубокой — Г, DX53D — Сталь формуемая коррозийно-стойкая. Качество для глубокой вытяжки, DX54D — Сталь формуемая коррозийно-стойкая. Качество для особо глубокой вытяжки, DX56D — Сталь формуемая коррозийно-стойкая — Качество для чрезвычайно глубокой вытяжки и т.д.), нерж. (304) и т.д… (крайний левый инструмент на фото оснащен твердосплавной напайкой и служит для подрезки кромки).

Инструмент для работы с черным металлом должен быть более мощным. Давить руками сталь толщиной от 1мм без рычага довольно трудоемкое занятие не говоря уже о работе с металлом толщиной 2 или 3 мм и тем более с нержавеющей сталью. Так же давильный инструмент для работы с ч/м должен быть роликовым, т.к.

твердость заготовки становится близкой к твердости инструмента, а прилагаемые при раскатке усилия существенно возрастают и как результат при попытке раскатать простым инструментом он греется, повреждается и повреждает заготовку.

Помимо собственно рычага применяемого для усиления давления оператора на деталь такой инструмент позволяет не заботиться об удержании в вертикальном положении раскатного ролика, снижает биение, а возросший вес инструмента ложится на опорную стойку.

  • Для примера приведу чертеж и фотографии готового рычажного инструмента для давильно-раскатных. Под свои задачи и на свое усмотрение можно его доработать и оптимизировать:
  • Опорная стойка:
  • Давильный рычаг с роликом + «пальцы»
  • Поворотный рычаг:
  • Фото готового инструмента:

Для облегчения работы этот инструмент хорошо применять и для работы с цветными металлами. К недостаткам инструмента с рычагом я бы отнес меньшую чувствительность, поэтому при работе с ювелирными изделиями из серебра лучше использовать прямой инструмент.

  1. Различные модели давильно-раскатных станков можно посмотреть здесь.
  2. Так же смотрите статью о составных оправках для изготовления ротационной вытяжкой «закрытых» форм

Вытяжка заготовки

Вытяжка заготовки без утонения стенки

Вытяжка без утонения стенки — операция, превращающая плоскую заготовку в полое изделие (полуфабрикат), без обусловленного изменения толщины стенок.

Исходную плоскую заготовку для вытяжки получают с помощью вырубки. Заготовка для изготовления детали, имеющей форму тела вращения, представляет собой диск.

Схема операций вытяжки приведена на рис. 179. Нажимая пуансоном на заготовку, последняя постепенно вдавливается в отверстие матрицы. Центральная часть заготовки тянет за собой остальную кольцевую часть (фланец) до тех пор, пока вся заготовка не пройдет через отверстие матрицы ( рис. 179, а ).

Рис. 179. Схема операции вытяжки: а — первая вытяжка; б — образование складок; в— с прижимом заготовки; г — без прижима; д — с прижимом.

Для снижения концентрации удельных давлений на металл заготовки кромки пуансона и матрицы делают скругленными. Для первой вытяжки стальной заготовки толщиной менее 3 мм радиусы закругления пуансона и матрицы принимают равными r n = r m — (6 ÷ 10) S, а для других материалов несколько меньшими. Радиус закругления пуансона для промежуточных вытяжек

r n = 1/2 ּ (d n + 1 – d n ) ,

где d n+l — диаметр полуфабриката после n + 1 операции; d n — диаметр полуфабриката после n-й операции.

Для уменьшения потребного усилия вытяжки и вероятности разрушения заготовки величину одностороннего зазора между пуансоном и матрицей устанавливают равным Z = (1,1 ÷ 1,3)S.

Для того чтобы произвести вытяжку детали цилиндрической формы, необходимо, чтобы коэффициент вытяжки

К = D заг /d д = (1,5 ÷ 2).

Большие значения принимаются для более пластичных материалов.

В процессе вытяжки фланец заготовки претерпевает растяжения в радиальном направлении и сжатие в тангенциальном, при этом толщина заготовки изменяется.

В вытянутом стакане толщина распределяется следующим образом: по краю детали толщина больше толщины исходной заготовки, а у донной части получается утонение.Вследствие сжатия фланца заготовки в тангенциальном направлении при определенном соотношении между шириной фланца и толщиной заготовки может начаться процесс складкообразования ( рис. 179, б ).

В целях избежания образования складок фланец заготовки с помощью прижимного кольца прижимают к рабочему торцу матрицы с усилием, достаточным для предотвращения складкообразования ( рис. 179, в ). Этим обеспечивается качественная вытяжка.

Вероятность образования складок тем больше, чем больше отношение ширины фланца к толщине заготовки.

В процессе холодного деформирования металл упрочняется и пластичность его понижается. Поэтому при необходимости изготовления детали за несколько вытяжных операций полуфабрикат подвергают межоперационному отжигу с последующими травлением, промывкой и сушкой.

При вытяжных операциях имеет место внешнее трение между металлом заготовки, матрицей и пуансоном, вызывающее в металле внутренние напряжения, способствующие обрыву донышка, поэтому вытяжку ведут со смазкой, которая снижает коэффициент трения. Для смазки применяют минеральные масла как чистые, так и с наполнителями в виде чешуйчатого графита, мела и талька. Для простых случаев вытяжки применяют мыльные эмульсии. Если за одну операцию нельзя изготовить деталь, то ее изготовление осуществляется за несколько вытяжных операций.

Схема последующей вытяжки представлена на рис. 179, г и д . Коэффициент вытяжки для последующих переходов берется меньше, чем для первой вытяжки, так как пластичность металла в процессе деформирования уменьшается.

Диаметр заготовки при вытяжке находится из равенства поверхности детали и исходной заготовки. Усилие вытяжки (приближенно) определяется по формуле Р = Fσ пч n, где F — площадь поперечного сечения вытягиваемого стакана, σ пч — предел прочности, n — отношение диаметра заготовки к диаметру стакана.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий