3. Расчет и средства исследования

Процесс гибки осуществляется на универсальной испытательной машине ГМС-50 в штампе с записью диаграммы " сила - путь ".

Инструмент - матрицы для V -образной гибки, три пуансона с различными радиусами гибки, заготовки из малоуглеродистой стали толщиной 3 - 5 мм, угломер, штангенциркуль.

4. Подготовка к работе

Изучить содержание лабораторной работы, занести в табл. 2 исходные данные, подготовить образцы, инструмент, оборудование.

Таблица 2

Материал	Размеры заготовки		Параметры инструмента					Сила в кН
	B,мм	S,мм	r	L1	Rc	l	r1

5. Программа работы

1. Измерить толщину S, ширину B исходной заготовки.

2. Определить параметры инструмента L, r, .

3. Определить значение расчетных сил по формулам (3), (5), (6).

4. Установить один из пуансонов в приспособление и произвести гибку с записью диаграммы "сила - путь", фиксируя значение сил для характерных точек 1, 2, 3 диаграммы. Значения экспериментальных величин , , занести в табл. 2.

5. Произвести аналогично гибку двумя другими пуансонами. Занести , , в табл. 2.

6. Нанести расчетные значения , , для одного случая гибки на диаграмму "сила - путь". Установить соответствие расчетной и экспериментальной диаграмм.

7. На основе проведенных расчетов сопоставить влияние r и r_M на силу гибки V -образных деталей.

6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие зоны можно выделить в изгибаемой заготовке?

2. Что такое нейтральная поверхность напряжений и как определяется ее положение?

3. Какой радиус при гибке называют радиусом свободного изгиба?

4. Перечислить основные параметры гибочного штампа.

5. От каких технологических параметров зависит сила гибки?

6. Какие характерные точки можно выделить на диаграмме "сила - путь"?

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Технология конструкционных материалов (Технологические процессы в машиностроении): учебник для вузов; в 4 ч. / О.В. Мартынов [и др.]. – Тула: ТулГУ. – 2007.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАДИУСОВ КРОМОК

РАБОЧИХ ЭЛЕМЕНТОВ ШТАМПА НА ВЫТЯЖКУ

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение влияния радиусов кромок матрицы и пуансона на силовые параметры вытяжки и геометрию получаемых изделий.

2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Наиболее распространенными в промышленности профилем матрицы для первого перехода вытяжки без утонения является радиальной.

Радиус закругления рабочей кромки матрицы оказывает существенное влияние на силовые характеристики процесса, а также на геометрию полученного полого изделия.

При чрезмерном уменьшении радиуса увеличивается доля напряжения от изгиба и от трения заготовки на кромке матрицы.

Максимальная сила может быть вычислено по формуле

(1)

где удельная сила определяется по формуле:

(2)

составляющая от деформации

(3)

составляющая от трения под прижимом

(4)

составляющая от изгиба

(5)

где - предел текучести заготовки, МПа; - относительный радиус закругления матрицы, ; - радиус закругления кромки матрицы, мм; - толщина исходной заготовки, мм; -среднее значение истинного напряжения в очаге пластической деформации, определяемое по диаграмме упрочнения или по формуле:

(6)

где - диаметр исходной заготовки, мм; - диаметр вытягиваемого колпака, мм; - коэффициент вытяжки, ; - коэффициент трения = 0,1; - давление прижима, МПа:

для латуни = 1,5…2,0;

для стали = 2,0…2,5;

для алюминия = 0,8…1,2;

- средняя относительная деформация вытяжки

- сужение площади поперечного сечения в момент начала образования шейки при испытании на растяжение,

.

Величина радиуса закругления кромки вытяжного пуансона также оказывает влияние на процесс вытяжки. Особенно заметно влияние радиуса кромки пуансона на величину дополнительных растягивающих напряжений, проявляющихся в утонении заготовки при изгибе ее вокруг этой кромки:

(7)

где - относительный радиус пуансона; - радиус закругления кромки пуансона, мм.

Разрушающее напряжение в стенке вытягиваемого образца с учетом изгиба на кромке пуансона

(8)

Это выражение справедливо при , так как при таких радиусах закругления процесс изгиба материала на кромке пуансона не совпадает по времени с максимальной силой вытяжки и не оказывает влияния на его величину.

Оптимальным по силовым параметрам является процесс вытяжки, при котором .