5.3. Определение усилий вырубки

Расчётное усилие вырубки P_в определяется по формуле в ньютонах:

, (3)

где τ_ср – предел прочности металла на срез, МПа. Для низкоуглеродистой стали τ_ср ≈320 МПа.

Действительное усилие вырубки P_д определяется в ньютонах в зависимости от показаний манометра гидравлического пресса, на котором производится вырубка:

, (4)

где D_пл – диаметр плунжера гидравлического пресса, см

(D_пл = 8 см); N – показание манометра гидравлического пресса в момент вырубки, атм (1 атм ≈ 0,1 МПа).

5.4. Определение необходимого количества операций вытяжки

При разработке технологического процесса вытяжки необходимо знать, возможно ли проведение вытяжки за одну операцию, или необходимы несколько последовательных операций этого процесса. От правильности решения этого вопроса зависит качество получаемого изделия и экономичность процесса. При этом необходимо, чтобы во время вытяжки в металле не возникали напряжения, вызывающие разрушение металла, а пластичность металла использовалась полностью. При этом расчёте определяется необходимая степень деформации, которая оценивается коэффициентом вытяжки K. Этот коэффициент представляет собой отношение внутреннего диаметра, полученного при вытяжке изделия к диаметру заготовки:

K = d/D_з, (5)

Расчётное значение коэффициента вытяжки K сравнивается с предельным его значением K_пр (табл. 4).

Предельные значения коэффициента вытяжки К_пр Таблица 4

Материал	Кпр
Сталь холоднокатаная для глубокой вытяжки	0,52…0,54
Латунь марка Л68 и медь	0,50…0,52
Дюралюминий Д16М	0,56…0,58

Если K> K_пр, то вытяжку можно производить за одну операцию. Если это условие не выполняется, то необходимы две или большее количество операций вытяжки.

5.5. Определение номинальных размеров рабочих частей вытяжного штампа

Расчётная схема и эскиз сборочного чертежа вытяжного штампа показаны на рис. 9 и 10. При заданном по чертежу готового изделия внутреннем диаметре d (см. рис. 6) диаметр пуансона d_п принимают равным величине d, т. е. d_п = d.

Тогда диаметр матрицы d_м должен быть больше диаметра пуансона на удвоенную величину одностороннего зазора между матрицей и пуансоном:

d_м = d_п + 2 ^. m, (6)

где m – величина одностороннего зазора между матрицей и пуансоном.

Рис. 9. Расчетная схема вытяжного штампа

Рис. 10. Эскиз сборочного чертежа лабораторного вытяжного штампа: 1 – матрица; 2 – контейнер; 3 – заготовка; 4 – прижимная гайка; 5 – прижим; 6 – пуансон

При вытяжке без утонения стенки величина m определяется по формуле

m = S + c ^. S, (7)

где c – коэффициент верхнего значения допусков на толщину материалов, равный 0,3.

Радиус закругления кромок пуансона R_п принимается равным внутреннему радиусу закругления изделия, получаемого при вытяжке, но не менее (2...3)·S.

Радиус закругления кромок вытяжной матрицы R_м определяют в зависимости от относительной толщины заготовки из табл. 5.

Радиус закругления вытяжной матрицы R_м Таблица 5

Наименование характеристики	Относительная толщина заготовки (S/Dз)·100%
	2,0…1,0	1,0…0,3	0,3…0,1
Rм	(6…8)·S	(8…10)·S	(10…15)·S