Формоизменяющие операции листовой штамповки

Формоизменяющие операции – это операции обработки металлов давлением, в результате которых изменяется форма заготовки путем пластического деформирования (гибка, вытяжка, отбортовка, обжим и др.).

Вытяжка (без утонения стенок) – превращение плоской заготовки в полое изделие (стакан) с толщиной стенки, равной толщине заготовки или увеличение высоты полого полуфабриката.

При вытяжке фланец и вертикальные стенки вытягиваемой заготовки находятся в различных условиях напряженного и деформированного состояний (рис. 3.3, а). Во фланце в радиальном направлении действуют растягивающие напряжения σ;_р, втягивающие фланец в отверстие матрицы, и сжимающие напряжения σ;_с, действующие в тангенциальном направлении и уменьшающие диаметральные размеры заготовки.

Плоская заготовка втягивается пуансоном 4 в отверстие матрицы 5. При определенных размерах фланец заготовки может потерять устойчивость под действием сжимающих напряжений σ;_с, что приведет к образованию складок 6 (рис. 3.3, а).

Для предотвращения появления складок применяют прижим 3, с определенной силой прижимающий фланец заготовки к поверхности матрицы.

Рисунок 3.3 – Схемы вытяжки:

а – первый переход вытяжки, б – последующая вытяжка,

в – вытяжка с утонением стенки

Растягивающие напряжения σ_р (при σ_р > σ_в) в стенке могут привести к отрыву в донной части.

Усилие вытяжки цилиндрического полуфабриката в штампе с прижимом определяют приближенно по формуле, МН:

P = σ;_в ^. π ^. D ^. s + q ^. F ₂. (3.1)

В этих формулах: q – удельное усилие вытяжки: для углеродистой стали q = 0,3 МН/м²; для легированных сталей q = 0,4 МН/м². F ₂ – площадь контакта прижима и заготовки в начальный момент вытяжки, м².

Размеры заготовки можно определять из условия равенства поверхности детали (по средней линии) и площади плоской заготовки.