Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ теории и практики процесса осесимметричной вытяжки тонко-стенных цилиндрических деталей 9
1.1 Особенности вытяжки тонколистового материала 9
1.2 Анализ способов вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей . 15
1.3 Определение устойчивости тонколистовой заготовки при вытяжке... 27
1.4 Определение разнотолщинности фланца заготовки 29
1.5 Выводы по главе и основные задачи исследования 33
2 Теоретические исследования процесса вытяжки 34
2.1 Основные допущения 34
2.2 Механизм действия жесткого прижима 37
2.2.1 Потеря устойчивости фланца заготовки 37
2.2.2 Особенности механизма действия жесткого прижима 38
2.2.3 Выпучивание плоского участка фланца изотропной осесимметричной заготовки 42
2.2.4 Устойчивость плоского участка элемента фланца при использовании упругого прижима 43
2.2.5 Устойчивость плоского участка элемента фланца при использовании жесткого прижима 52
2.3 Результаты теоретических расчетов 55
2.4 Выводы по главе 65
3 Определение геометрических параметров упругого прижима 66
3.1 Осесимметричный изгиб круглых пластин 67
3.1.1 Основные гипотезы теории изгиба пластин 67
3.1.2 Определение высоты упругого кольца 68
3.1.3 Результаты 74
3.2 Расчет прижимного кольца методом конечных элементов в программе «DEFORM 2D V8.1» 77
3.2.1 Создание расчетной модели 77
3.2.2 Результаты расчета 79
3.3 Выводы по главе 87
4 Экспериментальные исследования 88
4.1 Методика исследования 88
4.1.1 Оборудование и оснастка 88
4.1.2 Материалы, используемые в экспериментальных исследованиях.. 94
4.1.3 Измерительная аппаратура 98
4.1.4 Методика определения оптимального усилия прижима 99
4.1.5 Методика эксперимента по определению предельного коэффициента вытяжки 100
4.1.6 Методика по определению толщины фланца 101
4.1.7 Методика проведения эксперимента по прогибу кольца 104
4.1.8 Обработка результатов эксперимента по прогибу кольца 108
4.2 Результаты исследования 109
4.2.1 Исследование деформированного состояния 109
4.2.2 Энергосиловые параметры процесса 111
4.2.3 Исследование формы потери устойчивости 113
4.2.4 Определение предельного коэффициента вытяжки 114
4.2.5 Определение геометрических параметров упругого прижима, оп-
ределение прогиба кольца 120
4.3 Выводы по главе 127
Основные результаты и выводы по работе 128
Список использованных источников
- Анализ способов вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей
- Особенности механизма действия жесткого прижима
- Расчет прижимного кольца методом конечных элементов в программе «DEFORM 2D V8.1»
- Методика эксперимента по определению предельного коэффициента вытяжки
Введение к работе
Актуальность проблемы. Полые тонкостенные осесимметричные детали, полученные из листа процессом вытяжки, имеют широкое применение в авиастроении за счет достаточно высокой прочности, жесткости и небольшого веса.
Практика изготовления таких деталей в операциях листовой штамповки показывает, что коэффициент вытяжки снижается при уменьшении относительной толщины заготовки.
Объяснение этому явлению, как показал анализ существующих источников, заключается в следующем: для вытяжки тонкостенных деталей требуется более сильный прижим для ликвидации гофрообразования фланца. Это приводит к увеличению сил трения, росту напряжений в опасном сечении и преждевременному разрыву заготовки.
Известно, что предельный коэффициент вытяжки, при котором вытягиваемая заготовка будет находиться на грани возможного разрушения, можно увеличить разными методами, основным из которых является минимизация усилия прижима.
Опыты, проводимые в 60 г.г. профессором Овчинниковым А.Г. показали, что при вытяжке относительно тонкостенных заготовок ((S/D)100%< 0,6) в случае если прижим распределяется не по кромке фланца, как в традиционном случае, а по всей его поверхности коэффициент вытяжки увеличивается. Однако этому явлению до сих пор не найдено объяснения.
Следует подчеркнуть, что при минимизации усилия прижима с целью интенсификации глубокой вытяжки отсутствует направление, основанное на использовании упругих свойств штамповой оснастки (упругого прижима, упругой матрицы и др.). Данное направление не требует использования специального оборудования и сложной конструкции оснастки. И может быть применимо при больших объемах производства.
На кафедре обработки металлов давлением Самарского государственного аэрокосмического университета разработана конструктивная возможность проведения
вытяжки с прижимом, прилегающим по всей поверхности фланца в течении всего процесса. Этот процесс осуществляют с помощью использования упругих свойств штамповой оснастки, а именно: прижим выполнен в виде кольца переменного сечения, обеспечивающего упругие перемещения, которые позволяют прижать фланец заготовки с необходимым давлением по всей его поверхности. Однако необходимы методики расчета технологических параметров разработанного способа вытяжки с упругим прижимом.
В связи с этим, представленные в диссертации исследования процесса вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей в инструментальном штампе с упругим прижимом являются актуальными.
Цель диссертационной работы. Разработка методики проектирования способа вытяжки тонкостенных осесимметричных деталей в штампе с упругим прижимом.
Методы исследований. Теоретические исследования при разработке способа вытяжки базировались на основных положениях теории пластического деформирования листовых материалов, изгиба круглых пластин, теории гофрообразования.
Экспериментальные исследования осуществлялись в лабораторных условиях с применением методов математической статистики на гидравлической машине ЦЦМПУ-30.
Достоверность и обоснованность обеспечивается использованных теоретических зависимостей, допущений и ограничений, корректностью поставленных задач, применением известных математических методов и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов теоретических исследований с экспериментальными данными, полученными как лично автором, так и другими исследованиями, а также использованием результатов работы в промышленности.
Научная новизна работы заключается в следующем: 1. Выявлена особенность механизма вытяжки тонколистовых заготовок.
2. Разработана методика проектирования относительно тонкостенных осе-симметричных деталей с использованием процесса глубокой вытяжки в штампе с упругим прижимом, позволяющим увеличить коэффициент вытяжки на 15-20%. Практическое значение работы заключается в:
получении тонкостенных цилиндрических деталей с большим коэффициентом вытяжки, близким к коэффициентам вытяжки толстостенных деталей.
совершенствовании процесса вытяжки тонкостенных деталей за счет снижения трения, количества переходов и улучшения качества поверхности деталей.
Реализация и внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы реализованы в виде руководяще-технического материала и внедрены на заводе ОАО «Гидроавтоматика».
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на 6 Международных и 7 Всероссийских конференциях.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе опубликованных в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных Высшей аттестационной комиссией 2 статьи.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Работа выполнена на 150 страницах машинописного текста, содержит 90 рисунков и 9 таблиц. Список использованных источников содержит 98 наименований.
Анализ способов вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей
Расчеты показывают, что при уменьшении относительной толщины заго - Ду товки относительная разнотолщинность S = ——, возникающая во фланце воз растает [8]. Так, например (см. пункт 2.3), при вытяжке детали толщиной S0=0,5MM (R3=42MM, гд=22,5мм, Qynp=Q3K=10KH, оо,2=280МПа, материал сталь 08кп,/тр=0,1) относительная разнотолщинность на фланце составляет S = 0,034, а при вытяжке детали толщиной SO=0,27MM, (R3=42MM, гд=22,5мм, )упр=()ж=15кН ао,2=125МПа материал АДО, /тр=0,1) S = 0,111. В результате, усилие прижима при вытяжке тонколистовых материалов будет распределяться по узкой кольцевой части фланца, а остальная поверхность фланца остается в свободном состоянии. Это приводит к потере устойчивости заготовки на свободном участке ав (рисунок 1.4а), что подтверждается и предварительно проведенными экспериментами (рисунок 1.46).
Получившиеся небольшие волны (рисунок 1.46) выравниваются за счет протягивания через порог матрицы, при этом усилие вытяжки возрастает, что приводит к увеличению напряжений в опасном сечении и к снижению коэффициента вытяжки. Схематично образовавшуюся полуволну можно изобразить, как показано на рисунке 1 Ав.
Таким образом, при вытяжке особо тонких заготовок необходимость больших усилий прижима можно объяснить не только большим количеством гофр по схеме (рисунок 1.1), но и гофрообразованием на "свободных" участках по схеме (рисунок 1.4). В последнем случае устранение гофр при жестком прижиме возможно только за счет роста ар и снижения ав при перетягивании через порог матрицы.
Изучение устойчивости листовых заготовок значительно усложняется тем, что заранее неизвестны форма потери устойчивости заготовки в момент начала потери устойчивости.
Таким образом, механизм вытяжки тонколистовых заготовок имеет отличительную особенность, которая состоит в интенсивном гофрообразовании на фланце заготовки и возникновении дополнительных растягивающих напряжений при разглаживании гофр при прохождении через радиусное скругление матрицы.
Опыты, проводимые в 60 г.г. профессором Овчинниковым А.Г. [5, 6, 8] показали, что при вытяжке относительно тонкостенных заготовок ({S/D)100% 0,6) в случае если прижим распределяется не по кромке фланца, как в традиционном случае, а по всей его поверхности в процессе вытяжки коэффициент вытяжки увеличивается. Эксперименты заключались в следующем: в процессе вытяжки через каждые определенные промежутки времени процесс останавливался, и на заготовку помещали прижим, формой соответственно, учитывающей изменение толщины фланца, вследствие чего прижим полностью прилегал к поверхности фланца заготовки.
В мировой практике условие полного прилегания прижима к фланцу реализовано в области штамповки эластичной средой (резиной и полиуретаном) из плоской и пространственной формы заготовок [19, 20,21]. Преимущества способов штамповки эластичными средами заключаются в упрощении и значительном удешевлении технологической оснастки.
Схема вытяжки в штампе с упругим элементом приведена на рисунках 1.5, 1.6, 1.7. Суть эластичного прижима (рисунок 1.5) - полное прилегание заготовки (фланца) к матрице. Так как прочность эластичного прижима значительно ниже прочности заготовки (сталь), то под действием усилия вытяжки эластичный прижим сжимаясь, соприкасается с фланцем по всей его поверхности в отличие от плоского прижима, который в процессе вытяжки соприкасается с фланцем только на кромке.
Однако применение эластичного прижима ограничено усилием процесса, толщиной заготовки. Эластичной среде не хватает жесткости. Поэтому необходимо увеличивать силу прижима, в результате чего растет сила трения. Такой способ вытяжки целесообразен для вытяжки очень тонких заготовок из малопрочного материала. Кроме того, при таком способе заготовка не тянется напро-вал. Это приводит к росту коэффициента использования металла.
Особенности механизма действия жесткого прижима
Ранее подчеркивалось, что снижение коэффициента вытяжки для тонкостенных заготовок происходит из-за необходимости использования больших усилий прижима, чтобы устранить возникновение многочисленных гофр на фланце заготовки. Это приводило к росту усилий трения, напряжений в опасном сечении, что и ограничивало возможность вытяжки тонкостенных заготовок с коэффициентами вытяжки, характерными для более толстых заготовок.
Исследования показали, что при вытяжке тонкостенных заготовок наблюдаются явления, которые отличны от известных. Суть их заключается в следующем. Применив усилие прижима, обеспечивающего вытяжку заготовки S 0,4 с коэффициентом вытяжки 1,87 (материал АДО) мы, не смотря на это, не устраняем возникновение гофр, которые возникли между кромкой заготовки и радиусной частью матрицы (рисунок 2.2).
Это явление наблюдается на стадии вытяжки, когда фланец заготовки имеет ощутимую разнотолщинность, наибольшее значение которой, как ранее выявлено, имеет место при достижении максимума усилия. При этом максимальная высота волны соответствует величине максимальной разнотолщинности фланца, т.е. высота волны ограничена рабочими поверхностями матрицы и прижима. Важно отметить, что явление гофрообразования, описанное выше, практически невозможно устранить даже для предельных коэффициентов вытяжки, когда имеет место наибольшее растягивающее меридиональное напряжение и наименьшее сжимающее тангенциальное напряжение, от которых и образуются гофры (рисунок 1 Ав). В заготовке при достижении максимального усилия обрывается дно, а гофры остаются на свободном участке.
На рисунке 1 Ав представлена схематизация гофрообразования в виде волны, у которой прогиб на кромке заготовки в зоне радиуса скруглення матрицы равен нулю, а максимальный прогиб ш равен максимальной разнотолщинности в момент достижения максимума усилия.
Таким образом, выявленный механизм вытяжки тонколистовых заготовок позволяет сделать заключение о том, что дополнительные напряжения в опасном сечении возникают не только от сил трения, вызванные действием прижима, но и от дополнительных напряжений при выпрямлении образовавшихся гофр в части заготовки с меньшей толщиной относительно кромки.
Учтем в первом приближении дополнительные напряжения от выпрямления гофр, представив действия сил на рисунке 2.3. Для этого используем методику, изложенную в работах Е.А. Попова, М.Е. Зубцова, А.Н. Малова [8,30,41].
Схема прохождения гофры через радиусную часть матрицы Будем считать, что выпрямление гофры происходит при прохождении по всей образующей рабочей поверхности матрицы от сил, вызванных дополнительными меридиональными напряжениями на величине перемещения ю0. При этом работа равна: Aa=Aapsaco0, (2.8) где Дсгр - дополнительное меридиональное напряжение; s - толщина заготовки на радиусной части матрицы; а - длина полуволны; со0 - величина перемещения от дополнительных усилий выпрямления вол ны.
Длина полуволны принята постоянной, значение которой определим в момент ее прохождения по рабочей поверхности радиусной части матрицы. Это допущение обусловлено малой величиной прогиба и малым радиусом матрицы.
Возникновение волнистости в процессе вытяжки деталей из тонколистовой заготовки обычно происходит на начальных стадиях формообразования, при деформациях не превышающих 15%. [11]. А из работы [18] следует, что при деформациях, не превышающих 15%, изменение толщины листовой заготовки существенно не сказывается на величинах напряжений. Поэтому в расчетах на выпучивание толщина заготовки принимается постоянной, равной исходной толщине металла.
Наша система загружена внешними силами (усилие вытяжки, усилие прижима), имеющими потенциал. Поэтому при решении вопросов устойчивости используем энергетический критерий, согласно которому вариация энергии деформируемого тела при возможно малом его отклонении формы, то есть его малых перемещениях (вариациях) от того положения, в котором тело находится в равновесии, равна нулю (дЭ = о). Энергия деформируемого тела Э равна сумме потенциальной энергии деформации U и потенциала внешних сил V=-A, где А есть работа внешних сил. Таким образом, дЭ = д(и - А).
В зависимости от характера равновесного состояния при возможном малом отклонении тела от положения равновесия вариация энергии Э деформируемого тела дЭ может принимать различные значения: при устойчивом равновесии дЭ О, при неустойчивом равновесии дЭ О. Момент безразличного равновесия соответствует 8Э = 0 или ди = дА. Интегрируя последнее равенство, получим U = А + С, где С - произвольная постоянная. Если за нулевой уровень энергии принять энергию, соответствующую критическому состоянию, выбрав это состояние за начало отсчета U и V, то С=0, и энергетический критерий устойчивости можно записать в виде:
Расчет прижимного кольца методом конечных элементов в программе «DEFORM 2D V8.1»
Для подтверждения того, что прижим вернулся в исходное положение, произведем замер расстояния между матрицей и прижимом после снятия нагрузки (рисунок 3.14). Увеличим рисунок 3.11а в области, где перемещение прижима было максимальным (рисунок 3.12а). На рисунке 3.14 видно, что расстояние между матрицей и прижимом равно 0,50035мм, что соответствует исходному значению. А погрешность равная 0,0035 связана с неравномерными размерами элементов сетки.
Таким образом, анализируя полученные результаты можно сделать вывод о том, что прижим, при заданном усилии Q=10KH прогнется на расстояние большее Asmax, при этом, пластически не деформируясь, вернется в исходное положение.
Теперь рассмотрим деформацию упругого кольца, когда фланец заготовки находится на стадии максимальной разнотолщинности. Рассмотрим часть фланца заготовки как абсолютно жесткое тело, т.к. по отношению к прижиму материал заготовки достаточно сильно упрочнился, и объединим его с матрицей для удобства расчетов в программе.
Настроим задачу аналогично предыдущей с параметрами: материал прижима сталь 45; .S=0,5MM; JS=0,017MM; /г=10мм; О=7кН;/тр=0,\2, г=22мм, Л=50мм.
На рисунке 3.15а, б представлена модель прогиба прижима в начальный момент и после приложения нагрузки.
На рисунке 3.156 видно, что при приложении нагрузки прижим соприкасается с фланцем заготовки по всей поверхности.
Определим распределение интенсивностей напряжений внутри объема прижима и на поверхности контакта прижима с заготовкой (рисунок 3.16а, б)
Анализируя графики (рисунок 3.16а, б), можно сделать вывод, о том, что прижим пластически не деформируется, т.к. максимальное напряжение, возникающее в прижиме равно 40МПа в точке, на которую прижим упирается в начальный момент. 1. Разработана методика по определению высоты и формы прижимного упругого кольца; 2. Показано, что форму прижима можно упростить и высоту принять постоянной; 3. За h=const принимается высота, определенная при радиусе прижима внутр 5
4. Результаты расчета интенсивностей напряжений внутри прижима, показали, что прижим пластически не деформируется, т.к. максимальное напряжение, возникающее в прижиме равно 40МПа в точке, на которую прижим упирается в начальный момент.
5. Максимальное значение напряжения находится в точке контакта прижима с матрицей, а основной деформации подвергается верхняя и нижняя поверхности прижима, на которых интенсивность напряжений распределяется от ЮОМПа до 50МПа (от г до R). Центральные слои не деформируются.
6. При приложении нагрузки на прижим в процессе вытяжки он соприкасается с фланцем заготовки по всей поверхности.
Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях. Основными задачами эксперимента являются практическая проверка теоретических расчетов технологических параметров процесса вытяжки с упругим прижимом: - усилия упругого прижима; - геометрических параметров упругого прижима; - предельного коэффициента вытяжки. Эти задачи решались прямым сравнением теоретических и экспериментальных данных.
Для осуществления процесса вытяжки в лабораторных исследованиях использовалась универсальная гидравлическая машина ЦДМПУ-ЗО (рисунок 4.1) с силоизмерителем до 300 кН (цена деления шкалы - 1 кН). Скорость перемещения траверсы 0-10мм/сек. В качестве оснастки использовался экспериментальный штамп (рисунок 4.2; 4.3; 4.4).
Штамп устанавливается на гидравлическую машину ЦДМПУ-ЗО. В штамп на матрицу помещается заготовка. Центровка заготовки осуществляется при помощи вспомогательных колец, вырезанных по размеру заготовки, так как в штампе вытягиваются заготовки различных начальных диаметров (рисунок 4.5). После центровки вспомогательное кольцо убирается и кладется опорное кольцо прижима (рисунок 4.6). Опорное кольцо имеет следующие размеры: наружный диаметр равен наружному диаметру матрицы 100мм, ширина кольца 4мм, а высота равна толщине вытягиваемого листового материала.
Затем сверху устанавливается прижим, направляющая с обоймой со вставленным внутрь обоймы кольцом, передающим усилие на прижим, подкладное кольцо нижнее, буфер и подкладное кольцо верхнее. Ставим вспомогательный цилиндр на верхнее подкладное кольцо, через него прикладываем необходимое усилие прижима. Гайки на шпильках закручиваются (тем самым на протяжении всего процесса вытяжки усилие прижима остается постоянным). Поднимается верхняя плита, снимается нагрузка. Цилиндр убирается. В обойму ставиться пуансон. Включается рабочий ход машины. Верхняя плита пресса давит на пуансон. Идет процесс вытяжки. С силоизмерителя ЦЦМПУ-30 снимается показание усилия процесса.
Для осуществления процесса вытяжки с жестким прижимом необходимо убрать из обоймы кольцо (рисунок 4.4, позиция 5), передающее усилие на прижим, тогда усилие будет действовать на прижим по всей поверхности, а не по внутреннему радиусу и прижим не будет прогибаться.
Методика эксперимента по определению предельного коэффициента вытяжки
Теоретические расчеты изменения толщины заготовки на фланце в процессе вытяжки при использовании жесткого и упругого прижимов показали, что способ прижима мало влияет на распределение металла по толщине фланца заготовки.
Для подтверждения теоретических результатов, производят замеры толщины фланца на различных стадиях деформации: на стадии перед достижением стадии максимальной разнотолщинности (при смещении фланца на 5% от начальной ширины фланца), на стадии максимальной разнотолщинности (при смещении фланца на 20%) и на стадии после достижении стадии максимальной разнотолщинности (при смещении фланца на 25%).
Результаты экспериментальных замеров, по описанной выше методике, и теоретических расчетов толщины представлены на графике (рисунок 4.22).
На графике (рисунок 4.22) разница между экспериментальными значениями относительных толщин при жестком б и при упругом а прижимах на различных стадиях (при смещении на 5%, 20%, 25%) на уровне статистической погрешности є = 0,09%. Доверительный интервал, рассчитанный по формуле 4.4 для замеров толщины при упругом прижиме равен Ах = +0,0033 мм, при жестком прижиме - Ах = ±0,0034 мм. Таким образом, форма прижима не влияет на распределение металла по толщине фланца.
Теоретические расчеты изменения толщины фланца в процессе вытяжки несколько меньше экспериментальных значений. Это объясняется тем, что при расчетах были приняты допущения.
Сравнение экспериментальных и теоретических данных относительной толщины фланца заготовки на различных стадиях процесса вытяжки (материал 08кп; Кв=1,8) 1 - при смещении фланца на 5%; 2 - при смещении фланца на 20%; 3 - при смещении фланца на 25%;, где а - при упругом прижиме, Qynp=10KH, доверительный интервал Ах = ±0,0033 мм; б - при жестком прижиме, С)жеСт=15кН, доверительный интервал Ах = ±0,0034 мм; в - теоретические данные
Результаты экспериментальных значений оптимальных усилий жесткого, упругого прижимов и теоретические расчеты по представленным выше методикам для материалов АДО, 08кп и Д20 показаны на графиках (рисунок 4.23, 4.24, 4.25).
Оптимальное усилие прижима (АДО); S= 0,27мм; р= 0,1; гм— гп= 3 мм 1 - с упругим прижимом теоретические значения; 2-е упругим прижимом экспериментальные данные; 3-е жестким прижимом экспериментальные данные; 4-е жестким прижимом теоретические значения
Оптимальное усилие прижима: 08кп; S = 0,5мм, fmp= 0,1, гм= гп= 3 мм 1 - с упругим прижимом теоретические значения; 2-е упругим прижимом экспериментальные данные; 3-е жестким прижимом экспериментальные данные; 4-е жестким прижимом теоретические значения 19 17 х 13 о" 11 &- Л Ґ / - 4\ Лк ш / Уг\ Jr J. \ Sj Г N ч1 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 Кв Рисунок 4.25 - Оптимальное усилие прижима (Д20); S= 0,2мм; /тр= 0,1; гм=3мм; г„=1мм 1 - с упругим прижимом теоретические значения; 2-е упругим прижимом экспериментальные данные; 3-е жестким прижимом экспериментальные данные; 4-е жестким прижимом теоретические значения
Из графиков (рисунок 4.23, 4.24, 4.25) видно, что определенные экспериментально оптимальные усилия упругого прижима меньше на 1,5-5кН усилий жесткого прижима. И с ростом коэффициента вытяжки эта разница увеличивается. Разница же между теоретическими и экспериментальными значениями для упругого прижима незначительна и объясняется тем, что для облегчения теоретических расчетов были введены допущения. А значительное отличие между теоретическими и экспериментальными значениями оптимальных усилий жесткого прижима при Кв 1,7 объясняется, тем, что при теоретических расчетах не учитывалась возможная потеря устойчивости фланца заготовки.
Исследование формы потери устойчивости
Для исследования формы гофры, возникающей при различных условиях прижима проводят следующие эксперименты.
С упругим прижимом вытягивают деталь с усилием прижима на 50% ниже оптимального. При этом из-за недостаточного усилия прижима образуются гофры на фланце (рисунок 4.26 а), проходя через радиусный поясок матрицы, они застревают в зазоре между матрицей и пуансоном, вследствие чего происходит рост усилия вытяжки и обрыв заготовки. При этом форма гофры будет аналогичной форме гофры при вытяжке без прижима [2, 3].
С жестким прижимом вытягивают деталь с коэффициентом вытяжки выше предельного, прикладывая к прижиму оптимальное усилие. Происходит обрыв заготовки. За счет сильного утолщения на плоском участке фланца при вытяжке тонколистовых материалов, усилие прижима распределяется по узкой кольцевой части фланца [2, 3]. При этом гофры возникают на свободном участке под прижимом между радиусной частью матрицы и наружным радиусом заготовки, находящейся под прижимом (рисунок 4.26 б).
Гофрообразование на фланце а) при упругом прижиме Q=5KH, КВ=1,82; б) при жестком прижиме Q=15KH, Кв=1,87 4.2.4 Определение предельного коэффициента вытяжки
Справочные данные значений предельных коэффициентов вытяжки на первом переходе представлены в таблице 1.1 [3].
Экспериментальные значения предельного коэффициента вытяжки при использовании упругого прижима для материала АДО, 08кп и Д20 представлены на графиках (рисунок 4.27, 4.28,4.29).
Из графиков видно что, использование упругого прижима, прилегающего по всей поверхности фланца в процессе вытяжки для относительно тонкостенных заготовок с S/D 100%=0,5-0,2 позволяет использовать коэффициенты вытяжки на 20% больше рекомендуемых значений [2,3,4]. А это равносильно коэффициентам вытяжки для более толстых заготовок S/D 100%=1,5-1,0 (таблица 4.3).
