Děrovací stroj

Jak vypočítat součásti hlubokého výkresu

Jak vypočítat součásti hlubokého výkresu

Předpokládaná doba čtení: 25 minut

Technologie hlubokého tažení dílů

Technologická vlastnost výkresových dílů se týká přizpůsobivosti výkresových dílů procesu výkresu, který je technologickým požadavkem pro navrhování výkresových výrobků z pohledu zpracování hlubokého tažení. Tažené díly s dobrými vlastnostmi procesu mohou zjednodušit strukturu tažného nástroje, zkrátit dobu tažení a zlepšit efektivitu výroby. Technologie výkresových dílů zohledňuje především tvar struktury, velikost, přesnost a výběr materiálu výkresových dílů.

Úroveň tolerance hlubokotažných dílů

Rozměrová přesnost obecných výkresových dílů by neměla být příliš vysoká, měla by být pod úrovní IT13 a ne vyšší než IT11. Pokud je úroveň tolerance vysoká, lze přidat proces tvarování, aby byly splněny požadavky na velikost. V důsledku nerovnoměrné deformace tažných částí se tloušťka horní a spodní stěny může lišit až (1,2~0,75)t, a t je tloušťka plechu. Pro konstantní tenké tažení by požadavek na toleranci tloušťky stěny neměl překročit pravidlo změny tloušťky stěny v procesu tažení.

Rozměry a tvary hlubokotažných dílů

  • Při návrhu výkresových dílů není dovoleno označovat současně vnitřní a vnější rozměry. Rozměry na výkresu výrobku by měly udávat, že musí být zajištěn vnější rozměr nebo vnitřní rozměr. U dílů pro hluboké tažení s kroky by kóta ve směru výšky měla vycházet ze dna. Pokud se horní díl opírá o dno, není snadné zaručit výškový rozměr. Poloměr zaoblení spáry mezi stěnou a dnem lze označit pouze ve vnitřním tvaru.
  • Tvar hlubokotažných dílů by měl být co nejjednodušší a symetrický a měl by být vytvořen najednou. Změna osově symetrických výkresových dílů v obvodovém směru je rovnoměrná, zpracování matrice je snadné a její zpracovatelnost je nejlepší. Snažte se vyhnout použití velmi složitých a asymetrických výkresových částí a snažte se vyhnout ostrým změnám obrysu. U polootevřených nebo asymetrických dutých dílů by mělo být možné je kombinovat pro hluboké tažení a poté je rozřezat na dvě nebo více částí, jak je znázorněno na obrázku 1-1, aby se zlepšil stav namáhání během hlubokého tažení.
Obr. 1-1 Kombinace párů pro hluboké tažení
Obr. 1-1 Kombinace párů pro hluboké tažení
  • Poměr velikosti každé části hlubokotažného kusu by měl být vhodný. Konstrukce dílů se širokou přírubou a velkou hloubkou výkresu (tj. průměr příruby dF>3 d, h≥2 d) je třeba se pokud možno vyhnout, protože tyto díly potřebují více časů tažení a mezižíhání. Obrys přírub výkresových dílů by měl být podobný obrysu výkresových dílů. Šířka příruby by měla být konzistentní. Nejednotnost nejen znesnadňuje kreslení a zvyšuje počet pracovních postupů, ale také potřebuje rozšířit rozpětí ořezávání a zvýšit spotřebu kovu.
  • Na povrchu příruby je konkávní nákres, jak je znázorněno na obr. 1-2. Níže uvedená konkávní osa je konzistentní se směrem kreslení, takže ji lze vytáhnout. Pokud je osa konkávy kolmá ke směru kreslení, lze ji vytlačit až při konečné korekci.
Obr. 1-3 Okraj dírky výukového materiálu pro kreslení
  • Pokud jsou otvory ve spodní části nebo přírubě nákresu, vzdálenost mezi okrajem otvoru a boční stěnou by měla být ≥rd + 0,5 t (nebo a≥rp + 0,5 t), jak je znázorněno na obr. 1-3.
Obr. 1-3 Okraj dírky výukového materiálu pro kreslení
  • Za předpokladu zajištění montáže by boční stěna výkresové části měla mít určitý sklon. Je-li požadováno vícenásobné kreslení, musí být povoleno, aby vnitřní a vnější povrchy součástí výkresu měly značky vytvořené v procesu kreslení za předpokladu zajištění potřebné kvality povrchu. Pokud díly nemají zvláštní požadavky, pouze tvarováním nebo metodami tvarování k odstranění značek.

Výška hluboká kresba

Při navrhování výkresové části by měla být výška minimalizována, aby mohla být dokončena jedním nebo dvěma procesy kreslení. Pro různé tvary výkresových dílů lze pomocí procesu nakreslit podmínky následovně.

  • Viz Tabulka 1-1 pro výšku jednoho výkresu válce.
Název materiáluHliníkDuralMosazMěkká měď čistá měď
Relativní hloubka výška výkresu h/d0.73~0.750.60~0.650.75~0.800.68~0.72
Tabulka 1-1 Mezní výška jednoho výkresu
  • Podmínkou pro kreslení krabicových dílů je, že když poloměr zaobleného rohu krabicového dílu r=(0,05~0,20)B (B je šířka krátké strany krabicového dílu), výška výkresové části h<(0,3~0,8) B.
  • U přírubových dílů je podmínkou tahu, aby poměr průměru válcové části dílů k polotovaru d/D≥0,4.

Poloměr zaoblení hlubokotažného kusu

Poloměr zaoblení mezi přírubou tažného kusu a stěnou válce by měl být rd≥2t. Aby se usnadnila plynulá kresba, rdObvykle se bere ≥(4~8)t. Když rd≤2t, měl by být přidán postup tvarování.

Poloměr zaoblení mezi dnem výkresové části a stěnou válce by měl být rp≥2t. Aby se usnadnila plynulá kresba, rpObvykle se bere ≥(3~5)t. Když díly vyžadují rp<t, je nutné zvýšit proces tvarování.

Výběr materiálu hlubokotažných dílů

Materiály používané pro hluboké tažení obecně vyžadují dobrou plasticitu, nízký poměr pevnosti v ohybu, velký koeficient směrovosti tloušťky desky a malou směrovost roviny desky.

Výpočet procesu hlubokého tažení válcových dílů

Výpočet procesu tažení zahrnuje stanovení velikosti přířezu, stanovení časů tažení a výpočet velikosti polotovaru.

Výpočet velikosti polotovaru jednoduchých rotačních hlubokotažných dílů

K určení okraje oříznutí

V důsledku anizotropie plošného materiálu se střed vlny a konvexní a konkávní raznice nemohou ve skutečné výrobě zcela shodovat, takže ústí tažné části nemůže být příliš čisté. Obvykle existuje proces ořezávání, aby se nepravidelná část ořízla. Z tohoto důvodu by měl být příspěvek na ořezávání ponechán předem při výpočtu prázdný velikost. Přídavek na oříznutí pro válcové části a přírubové části je uveden v tabulce 1-2 a tabulce 1-3.

Výška hlubokého tažení h (mm)Relativní výška hlubokého tažení h/d nebo h/BRelativní výška hlubokého tažení h/d nebo h/BRelativní výška hlubokého tažení h/d nebo h/BRelativní výška hlubokého tažení h/d nebo h/B
 >0,5~0,8>0,8~1,6>1,6~2,5>2,5~4
≤101.01.21.52
>10~201.21.622.5
>20~5022.53.34
>50~10033.856
>100~150456.58
>150~20056.3810
>200~25067.5911
>25078.51012
Tabulka 1-2 Přídavek na ořez ∆h bezpřírubových hlubokotažných dílů
Jednotky: mm

Poznámka:
B je šířka strany čtverce nebo šířka krátké strany obdélníku;
Pro díly s velkou hloubkou musí být stanoven postup meziořezávání;
U tenkého materiálu o tloušťce menší než 0,5 mm pro vícenásobné tažení by měla být zvýšena o 30% podle tabulkové hodnoty.

Výška hlubokého tažení h (mm)Relativní průměr příruby dt/d nebo Bt/BRelativní průměr příruby dt/d nebo Bt/BRelativní průměr příruby dt/d nebo Bt/BRelativní průměr příruby dt/d nebo Bt/B
 <1.51.5~22~2.52.5~3
≤251.81.61.41.2
>25~502.52.01.81.6
>50~1003.53.02.52.2
>100~1508.33.63.02.5
>150~2005.08.23.52.7
>200~2505.58.63.82.8
>2506.05.08.03.0
Tabulka 1-3 Přídavek na oříznutí ∆h přírubových hlubokotažných dílů
Jednotky: mm

Poznámka:
B je šířka strany čtverce nebo šířka krátké strany obdélníku;
Pro díly s velkou hloubkou musí být stanoven postup meziořezávání;
U tenkého materiálu o tloušťce menší než 0,5 mm pro vícenásobné tažení by měla být zvýšena o 30% podle tabulkové hodnoty.

Vypočítejte povrch dílů

Pro usnadnění výpočtu jsou součásti řešeny do několika jednoduchých geometrií a jejich povrchové plochy jsou vypočítány a následně sečteny. Díly znázorněné na obr. 1-4 lze považovat za složené z přímé stěnové části 1 válce, části 2 kulového stolu tvořené obloukovou rotací a kruhové desky 3 ve spodní části.

Obr. 1-4 Výpočet velikosti polotovaru válcových dílů

Celková plocha obrobku je součtem plochy AI rovné stěny válce, plochy A2 kulového stolu a plochy A3 spodní kruhové desky.

A1 = πd ( hod ) ( 1-1 )

A2 = π/4 [ 2πr ( d-2r ) + 8r2 ] (1-2)

A3 = π/4 (d-2r)2                            ( 1-3 )

π/4 D2 = A1 + A2 + A3 = ∑Ai                       ( 1-4 )

Ve vzorci
d – střední průměr válcové části tažného kusu, mm;
H – výška výkresu, mm;
r – poloměr zaoblení v místě zaoblení osy obrobku, mm;
D – průměr polotovaru, mm.

Chcete-li zjistit velikost prázdného místa

Chcete-li zjistit průměr polotovaru D je

rovnice (1-5)

Pro rovnici (1-5), pokud je tloušťka polotovaru t<1 mm, pak se pro výpočet použije vnější průměr a vnější výška nebo vnitřní rozměr. Pokud je tloušťka polotovaru t≥1 mm, každá velikost by měla být pro výpočet nahrazena velikostí střední čáry tloušťky součásti. Pro běžně používané rotační hlubokotažné díly lze výpočetní vzorec průměru polotovaru získat podle příslušných příruček.

Výpočet velikosti špatné vlny složitých rotačních hlubokotažných dílů

Velikost polotovaru taženého obrobku se složitým tvarem lze vypočítat pomocí Kurikinova pravidla, to znamená, že plocha rotujícího tělesa získaná, když se sběrnice jakéhokoli tvaru otáčí kolem osy, je rovna součinu délky sběrnice. a obvod těžiště otočeného kolem osy, jak je znázorněno na obr. 1-5.

Obr. 1-5 Sběrnice rotačního tělesa
Obr. 1-5 Sběrnice rotačního tělesa

To znamená, že povrchová plocha rotujícího tělesa je

A=2πRXL (1-6)

Protože plocha před a po tažení je stejná, průměr polotovaru D je

πD2/4 = 2πRXL (1-7)

Rovnice-1-8

Ve vzorci
A—plocha rotačního tělesa, mm2;
RX—vzdálenost mezi těžištěm sběrnice rotujícího tělesa a osou rotace (nazývaná poloměr rotace), mm;
D – průměr předvalku, mm;
L—délka sběrnice otočného tělesa, mm.

Podle rovnice (1-6) lze vypočítat průměr sochoru, pokud je známa délka přípojnice rotačního tělesa a poloměr otáčení těžiště. Najděte délku sběrnice a polohu těžiště metody má analytickou metodu, analytickou metodu kreslení, metodu kreslení 3, může odkazovat na příslušné informace k pochopení.

Určete počet hlubokých tažení

Pojem a význam koeficientu hluboké tažení

Stupeň deformace v hluboká kresba lze vyjádřit poměrem výšky a průměru tažného kusu. Čím menší je poměr, tím menší stupeň deformace může být vytvořen v jednom výkresu. Velké poměry vyžadují k vytvoření dvě nebo více hlubokého tažení. Ale při navrhování procesu kreslení a stanovení potřebného počtu procesů kreslení se obvykle jako základ výpočtu používá koeficient kreslení.

Koeficient tažení se vztahuje k poměru průměru válcové části po tažení k průměru polotovaru (nebo polotovaru) před tažením, jak je znázorněno na obr. 1-6, a to:

První koeficient tahu m1=d1/D

Druhý koeficient tahu m2=d2/D

……

N-tý koeficient tahu mn=dn/D

Obr. 1-6. Vícenásobné kreslení válcových dílů

Ve vzorci
D – průměr polotovaru,
d1、d2、……、dn—střední průměr válce po každém tažení.

Poměr mezi středním průměrem dn tažného kusu a průměru polotovaru D se nazývá celkový součinitel tažení, tj. koeficient tažení požadovaný tažným kusem, který je vyjádřen m.

m = dn/D = d1 /D*d2/d1*d3/d2*……*dn-1/dn-2*dn/dn-1= m1m2m3……mn-1mn                  (1-9)

Z výše uvedeného je patrné, že celkový součinitel tažení m představuje rychlost změny průměru polotovaru před a po tažení a jeho hodnota je vždy menší než 1. Odráží velikost tangenciální tlakové deformace vnější hrany obrobku. sochoru během tažení. Čím menší je koeficient tažení, tím větší je rozdíl průměrů před tažením a po tažení, tím větší je oblast „extra trojúhelníku“, která má být přenesena, a tím větší je deformace tažení.

Naopak míra deformace je menší. Proto jej lze použít jako index pro měření stupně deformace při hlubokém tažení. Pokud je však v procesu hlubokého tažení hodnota m příliš malá, může způsobit, že části hlubokého tažení nebo těžká proměnná tenké jsou velmi chudé, zvrásněné a lámavé, proto hranice poklesu m má cíl, hranice se porovnávají. v silové oblasti největšího tahového napětí rovné efektivní pevnosti v tahu nebezpečného úseku součinitele hlubokého tažení se nazývá mezní součinitel tažení.

Hodnota limitního koeficientu tažení se obecně získá experimentální metodou za určitých podmínek tažení, jak je uvedeno v tabulce 1-4 a tabulce 1-5.

Limitní koeficient taženíRelativní tloušťka polotovaru (t/D) x100Relativní tloušťka polotovaru (t/D) x100Relativní tloušťka polotovaru (t/D) x100Relativní tloušťka polotovaru (t/D) x100Relativní tloušťka polotovaru (t/D) x100Relativní tloušťka polotovaru (t/D) x100
 2.0~1.51.5~1.01.0~0.60.6~0.30.3~0.150.15~0.08
m10.48~0.500.50~0.530.53~0.550.55~0.580.58~0.600.60~0.63
m20.73~0.750.75~0.760.76~0.780.78~0.790.79~0.800.80~0.82
m30.76~0.780.78~0.790.79~0.800.80~0.810.81~0.820.82~0.84
m40.78~0.800.80~0.810.81~0.820.82~0.830.83~0.850.85~0.86
m50.80~0.820.82~0.840.84~0.850.85~0.860.86~0.870.87~0.88
Tabulka 1-4 Mezní koeficient tažení válcových dílů s držákem polotovaru

Poznámka:
Údaje v tabulce platí pro hluboké tažení bez mezižíhání. Pokud je použit proces mezižíhání, hodnota by měla být o 2% ~ 3% nižší než hodnota v tabulce
Tažená data v tabulce platí pro běžné tažné uhlíky a mosazi H62 jako 08, 10 a 15 Mn. U materiálů se špatným tahovým výkonem, jako je 20, 25, Q215, Q235 a dural, by hodnota měla být o 1,5%-2,0% vyšší než hodnota v tabulce; Pro materiály s dobrou plasticitou, jako je 05, 08, 10 a měkký hliník atd., by hodnota v tabulce měla být 1,5%-2,0%;
Menší hodnota v tabulce platí pro větší poloměr zaoblení zápustky [ rzemřít = (8~15)t ], zatímco větší hodnota platí pro menší poloměr zaoblení matrice [ rzemřít = (4~8)t].

Limitní koeficient taženíRelativní tloušťka polotovaru (t/D) x100Relativní tloušťka polotovaru (t/D) x100Relativní tloušťka polotovaru (t/D) x100Relativní tloušťka polotovaru (t/D) x100Relativní tloušťka polotovaru (t/D) x100
 1.52.02.53.0>3,0
m10.650.600.550.530.50
m20.800.750.750.750.70
m30.840.800.800.800.75
m40.870.840.840.840.78
m50.900.870.870.870.82
m60.900.900.900.85
Tabulka 1-5 Mezní koeficient tažení válcových dílů bez držáku polotovaru

Poznámka: Tato tabulka platí pro materiály 08, 10 a 15Mn. Zbývající položky jsou stejné jako poznámky v tabulce 1-3.

Aby se zabránilo vadám vrásnění a praskání v procesu tažení, je nutné snížit stupeň deformace tažení a zvýšit koeficient tažení, aby se snížila možnost vrásnění a praskání. Koeficient tažení vyjadřuje stupeň obtížnosti procesu tažení a počet tažení lze určit, pokud je znám limitní koeficient tažení povolený pro každý výkres.

Stanovení počtu hlubokých tažení

Doby hlubokého tažení lze pouze zhruba odhadnout a nakonec určit procesním výpočtem. Existuje několik metod, jak předběžně určit počet hlubokých tažení bezpřírubových částí válce.

  • Metoda rekurze

Pokud je známa relativní výška t/D polotovaru válcové části, lze časy tažení přímo vysledovat z tabulky 1-4 nebo tabulky 1-5, limitní koeficienty tažení m1、m2、m3、… 、mna poté vypočítejte průměr d1 prvního výkresu a vypočítejte z průměru d1 prvního výkresu na průměr dn n-tého výkresu.

d1=m1D; d2=m2d1; …; dn=mndn-1                          (1-10)

Do získané dn není větší než požadovaný průměr výkresu, pak n je číslo výkresu. Tímto způsobem lze zjistit nejen počet tahů, ale také průměr polotovaru získaného meziprocesem.

  • Metoda výpočtu

Je-li polotovar o průměru D nakonec vytažen do tažného kusu o průměru dn, lze počet tahů n aproximovat také následujícím empirickým vzorcem.

lgdnC= (n-1) Igmn + lg (m1D)
n=1 + [lgdn – lg (m1D) ]/ Igmn (1-11)

Ve vzorci mn – průměrná hodnota každého koeficientu kreslení po druhém čase.

N vypočítané podle vzorce (1-11) obvykle není celé číslo. Aby se proces kreslení usnadnil a zabránilo se tažení a praskání, neměla by být menší celočíselná hodnota zaokrouhlena, ale měla by být zvolena větší celočíselná hodnota, aby skutečně vybrané d.koeficienty výkresu byly o něco větší než předběžná odhadovaná hodnota.

  • Metoda vyhledávací tabulky

Doby tažení bezpřírubových válcových dílů lze také přímo zjistit odkazem na známou relativní výšku h/d tažených dílů a relativní výšku t/D polotovaru v tabulce 1-6.

Vytáhněte číslo nRelativní tloušťka polotovaru (t/D) x100Relativní tloušťka polotovaru (t/D) x100Relativní tloušťka polotovaru (t/D) x100Relativní tloušťka polotovaru (t/D) x100Relativní tloušťka polotovaru (t/D) x100Relativní tloušťka polotovaru (t/D) x100
 2.0~1.51.5~1.01.0~0.60.6~0.30.3~0.150.15~0.08
10.94~1.540.84~0.650.70~0.570.62~0.50.52~0.450.46~0.38
21.88~2.71.60~1.321.36~1.11.13~0.940.96~0.830.9~0.7
33.5~2.72.8~2.22.3~1.81.9~1.51.6~1.31.3~1.1
45.6~8.38.3~3.53.6~2.92.9~2.42.4~2.02.0~1.5
58.9~6.66.6~5.15.2~8.18.1~3.33.3~2.72.7~2.0
Tabulka 1-6 Maximální výška fáze h/d pro bezpřírubové válcové výkresové díly

Poznámka:
Velký poměr h/d platí pro poloměr zaobleného rohu matrice v prvním postupu (od rdie = 8t při t/D x 100 = 2~1,5 do rdie = 15t při t/D x 100 = 0,15~0,08); Malý poměr pro malý poloměr zaoblení zápustky (rdie = 4~8t);
Doby tažení v tabulce platí pro tažné díly z oceli 08 a oceli 10.

Vypočítejte velikost procesních částí

d. Rozměry pracovních částí zahrnují průměr polotovaru dn, poloměr zaobleného rohu ve spodní části válce rn a výška stěny válce hn. Po určení počtu tažení by se měl po úpravě koeficientu tažení určit průměr a výška pracovních částí, aby se za přípustných podmínek vytvořil větší stupeň deformace tažení.

Určete průměr dn procesních částí

Po určení počtu tažení je splněn požadavek bezpečného tažení bez praskání. Podle výpočtového průměru dn by se měl rovnat průměru d tažného kusu za předpokladu m1-m1'≈m2-m2'≈…≈mn-mn', koeficient tažení by měl být pokaždé upraven tak, aby koeficient tažení m1、m2、…、mn je větší než mezní koeficient tažení m1'、m2'、…,mn'.

Určete výšku pracovních částí

Podle zásady, že plocha povrchu pracovních částí je po hlubokém tažení stejná jako plocha sochoru, lze získat následující vzorec pro výpočet výšky pracovních částí. Před výpočtem výšky částí pracovního postupu po každém výkresu by měl být určen poloměr zaoblení ve spodní části každého dílu pracovního postupu. Výšku každé části pracovního postupu lze vypočítat podle vzorce průměru polotovaru.

hn = 0,25 (D2/dn – dn) + 0,43 rn/dn (dn + 0,32 rn) (1-12)

Ve vzorci
hn—výška obrobku po n-tém hlubokém tažení, mm;
D – průměr polotovaru, mm;
dn—Průměr obrobku po n-tém hlubokém tažení, mm;
rn—poloměr zaoblení ve spodní části polotovaru při n-tém tažení, mm.

výpočet tažné síly a síly držáku polotovaru

Výpočet tažné síly

Tažná síla vypočítaná z teorie není vhodná v praktické aplikaci, a protože ovlivňující faktory jsou složitější, vypočítaný výsledek se často liší od skutečné tažné síly, takže empirický vzorec se často používá k výpočtu tažné síly ve výrobě. Tažná síla válcového obrobku může být vypočtena podle následujícího empirického vzorce.

Při použití držáku polotovaru pro hluboké tažení:

První hluboké tažení F= πd1bk1                             (1-13)

Po druhém Fn= πdnbkn (n=2、3、…、i) (1-14)

Bez držáku polotovaru pro hluboké tažení:

První hluboké tažení F= 1,25π (D – d1) tσb                        (1-15)

Po druhém Fn= 1,3π (di-1 – di) tσ(n=2、3、…、i) (1-16)  

Ve vzorci
F – tažná síla;
σb—pevnost materiálu v tahu, MPa;
t – tloušťka materiálu, mm;
D – průměr polotovaru, mm;
d1…dn—střední průměr každého tažení, mm;
k1, k2—opravný koeficient, viz tabulka 1-7.

Koeficient hluboké tažení m10.550.570.60.620.650.670.70.720.750.770.8
Korekční koeficient k11.000.930.860.790.720.660.60.550.500.450.4
Koeficient hluboké tažení m20.70.720.750.770.80.850.90.95
Korekční koeficient k21.00.950.900.850.80.700.60.50
Tabulka 1-7 Korekční koeficient

Výpočet síly držáku polotovaru

Prázdné podmínky držení

Hlavní metodou k vyřešení problému vrásek při hlubokém tažení je použití držáku polotovaru proti vráskám a síla držáku polotovaru by měla být vhodná. Pokud je stupeň deformace výkresu relativně malý a relativní tloušťka polotovaru je relativně velká, držák polotovaru není potřeba, protože se nebude mačkat. Použití držáku polotovaru pro hluboké tažení lze určit podle podmínek v tabulce 1-8.

Metoda hlubokého kresleníPrvní hluboká kresbaPrvní hluboká kresbaNásledná hluboká kresbaNásledná hluboká kresba
 (t/D) x 100m1(t/D) x 100m2
S držákem polotovaru<1.5<0,6<1,0<0,8
Žádný prázdný držák>2,0>0,6>1.5>0.8
S nebo bez držáku polotovaru1.5~2.00.61.0~1.50.8
Tabulka 1-8 Podmínky s držákem polotovaru nebo bez něj

Když se určí, že je vyžadován držák polotovaru, musí být velikost síly držáku polotovaru vhodná. Pokud je síla držáku polotovaru příliš velká, zvýší se tažná síla polotovaru do matrice a je snadné obrobek prasknout. Pokud je příliš malý, nemůže zabránit zvrásnění konvexního okraje a nemůže hrát roli držáku polotovaru, takže velikost síly držáku polotovaru by měla být co nejmenší za podmínky, že nedojde k zvrásnění.

Vypočítejte sílu držáku polotovaru

Při konstrukci formy je obvykle nutné, aby držák polotovaru působil silou Ftlak mírně větší než minimální hodnota potřebná pro efekt odolnosti proti mačkání, to znamená za předpokladu zajištění, že deformační zóna příruby polotovaru je bez vrásek, pokud je to možné, zvolit malou sílu držáku polotovaru a podle následujícího empirického vzorec pro výpočet.

Celková síla držáku polotovaru: Ftlak =Ap (1-17)
První výkres válcových částí: Ftlak = π/4 [D2 – (d1 + 2rzemřít1)2 ]p (1-18)
Následné hluboké tažení válcových dílů:
Ftlak = π/4 [dn-12 – (dn + 2rzemřít n-1)2 ]p (1-19)

Ve vzorci
A – projekční plocha sochoru pod lisovacím prstencem, mm2;
P – síla držáku polotovaru jednotky, MPa, jak je uvedeno v tabulce 1-9;
D – průměr polotovaru, mm;
d1、d2、… 、dn—průměr obrobku pro první a následující časy, mm;
rzemřít1,rzemřít2、…, rzemřít n— Poloměr zaoblení každé hlubokotažné matrice, mm.

Název materiálu Síla držáku polotovaru jednotky P (MPa)Název materiáluSíla držáku polotovaru jednotky P (MPa)
Hliník 0.8~1.2Plechový plech2.5~3.0
Tvrdý hliník (žíhaný), červená měď 1.2~1.8Vysokoteplotní slitina2.8~3.5
Mosaz 1.5~2.0  
Měkká ocelt<0,5mmt>0,5mm2.5~3.02.0~2.5Vysoce legovaná ocelNerezová ocel3.0~8.5
Tabulka 1-9 Síla držáku přířezu jednotky Str

Ve výrobě je síla držáku polotovaru Fdržák polotovaru v jednom tažení lze zvolit také 1/4 tažné síly.

Fdržák polotovaru=0. 25F1 (1-20)

Teoreticky by se přiměřená síla držáku polotovaru měla měnit s trendem vrásnění. BHF se zvyšuje, když je vráska výrazná, a klesá, když vráska není výrazná, ale je velmi obtížné dosáhnout této změny.

Volba jmenovitého tlaku lisu

U jednočinných lisů by měl být jmenovitý tlak větší než celkový procesní tlak. Celkový procesní tlak je součtem tažné síly Fvýkres a síla F držáku polotovarudržák polotovaru.

Fpůsobící tisk>Fvýkres+Fdržák polotovaru (1-21)

U dvojčinného lisu je třeba zvážit vztah mezi jmenovitým tlakem vnitřních a vnějších jezdců a odpovídající tažnou silou Fn a silou F držáku polotovaru.

F1>Fvýkres F2>Fdržák polotovaru (1-22)

Ve vzorci
Fpůsobící tisk—Jmenovitý tlak lisu;
F1—Jmenovitý tlak vnitřního jezdce;
F2—jmenovitý tlak vnějšího jezdce;
Fvýkres—tažná síla;
Fdržák polotovaru—síla držáku polotovaru.

Při volbě jmenovitého tlaku lisu je třeba věnovat pozornost křivce procesní síly pod přípustnou tlakovou křivkou jezdce lisu při velkém tažném zdvihu, zejména při použití vysekávací a tažné kompozitní matrice. Specifikace lisu nelze určit jednoduše podle toho, že součet vysekávací síly a tažné síly je menší než jmenovitý tlak lisu. Jinak může dojít k přetížení a poškození lisu v důsledku předčasného vzniku maximálního rázového tlaku, jak je znázorněno na obr. 1-7.

Měli bychom zvážit práci lisu při složeném lisování, vysekávání a hlubokém tažení a zvážit, zda lze zatížit motor lisu.

Obr. 1-7 Křivka tažné síly a lisovacího tlaku
1—Křivka tlaku lisu; 2—Tažná síla; 3—Síla zatemnění

Zařízení pro montáž okrajů

V současné době existují dva hlavní typy tlakových montážních zařízení běžně používaných ve výrobě.

Elastické zařízení pro lisování hran

Tento druh zařízení se často používá v běžném děrovači, obvykle existují tři druhy: zařízení pro přitlačování pryžových okrajů, jak je znázorněno na obr. 1-8 (a), zařízení pro přitlačování okrajů pružiny, jak je znázorněno na obr. 1-8 (b), vzduchové zařízení pro přitlačování okraje polštáře, jak je znázorněno na obr. 1-8 (c). Křivka změny přítlačné síly těchto tří lemovacích zařízení je znázorněna na obr. 1-9. Kromě toho se ve formě postupně používá také technologie dusíkové pružiny.

Obr. 1-8 Zařízení pro lisování elastických hran

S rostoucí hloubkou tahu se příruba hrany požadovaná část snižuje, takže tlak na hranu se postupně snižuje, z obr. 1-9 je vidět zařízení na přitlačování pryže a pružiny. Skutečná přítlačná síla je přesně opačná než potřebná přítlačná síla a zvyšuje se s rostoucí hloubkou tahu, zejména u pryžového přítlačného kroužku. To může zvýšit tažnou sílu, což má za následek lámání dílů, takže pryžové a pružinové struktury se obvykle používají pouze pro mělké tažení.

Tyto dva druhy struktury okrajového tlakového zařízení jsou však jednoduché, je vhodné je použít v malých a středně velkých lisech, pokud jsou správně vybrány specifikace pružiny a značka a velikost pryže, mohou snížit její nepříznivý dopad. Pružina by měla být zvolena s velkým celkovým stlačením a tlak se s mírou stlačení pomalu zvyšuje. Pryž by měla být zvolena s měkkou pryží a relativní kompresní množství by mělo být zaručeno, že nebude velké.

Tlaková síla pryže se rychle zvyšuje s mírou stlačení, takže celková tloušťka pryže by měla být větší, doporučuje se, aby celková tloušťka pryže nebyla menší než 5násobek tažného zdvihu. Efekt okrajového tlaku zařízení pro tlak na okraj vzduchového polštáře je dobrý a tlaková síla se v zásadě nemění s pracovním zdvihem, ale jeho struktura je složitá, oddělení výroby, použití a údržby je poměrně obtížné.

Obr. 1-9 Variační křivka přítlačné síly tří druhů okrajových přítlačných zařízení
Obr. 1-9 Variační křivka přítlačné síly tří druhů okrajových přítlačných zařízení

Zařízení pro lisování pevných hran

Jak je znázorněno na obr. 1-10, zařízení pro přitlačování tuhých hran se používá pro dvojčinný lis, konvexní matrice je instalována na vnitřním jezdci lisu a zařízení na přitlačování hran je instalováno na vnějším jezdci. V procesu tažení zůstává vnější jezdec nehybný, takže jeho přítlačná síla na tuhou hranu se v procesu uložení nemění, účinek tažení je dobrý a struktura formy je jednoduchá.

Obr. 1-10 Pevný držák polotovaru1 – klikový hřídel; 2-Vačka; 3-Vnější jezdec; 4-vnitřní posuvník;5-děrovač; 6—Přídržný kroužek; 7 – Konkávní matrice
Obr. 1-10 Držák pevného polotovaru
1-Klikový hřídel; 2-Vačka; 3-Vnější jezdec; 4—Vnitřní posuvník;
5-děrovač; 6—Přídržný kroužek; 7 – Konkávní matrice

3 myšlenky na „How to Calculate Deep Drawing Parts

  1. Ashraf napsal:

    Obsah článku je podrobný, obrázek je jasný, což usnadňuje pochopení.

  2. Rodolfo Garcia Guevara napsal:

    how about the calculations when the draw is rectangular profile insted of circular?

    1. HARSLE napsal:

      you can contact our service team by service@harsle.com

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *