Глубокая вытяжка листового металла

Глубокая вытяжка

Глубокая вытяжка — процесс, при котором из плоской заготовки получают полую деталь любой формы. Формообразование представляет собой результат пластической деформации, сопровождаемой смещением значительной части обрабатываемого металла по высоте изделия. При большой степени деформации и малой толщине исходного материала возникает неблагоприятное напряженно-деформированное состояние, что приводит к образованию гофр, трещин, разрывов металла.
Детали, получаемые глубокой вытяжкой, в зависимости от их формы подразделяют на три группы: 1) осесимметричные (цилиндрические, конические, ступенчатые, криволинейные и т. д.);
2) коробчатые;
3) сложные несимметричные.
Такие детали получают двумя способами:
1) глубокой вятяжкой без утонения стенки.
2) глубокой вытяжкой с утонением стенки.
При глубокой вытяжке без утонения стенки процесс осуществляется посредством непрерывного перемещения пуансона с заготовкой в матрицу, в результате чего внешний диаметр заготовки непрерывно уменьшается. Степень деформации по высоте образующей части цилиндра непрерывно возрастает и максимальна на его торце. Неравномерность деформации обусловливает и неравномерность наклепа по высоте детали.
Толщины исходной заготовки и полученного изделия различны, причем толщина дна изделия близка к толщине заготовки, а в местах перехода донной части к боковой стенке образуется утонение (10—25 %), у торца изделия —утолщение (15—25 %). Толщина стенки у торца для I детали без фланца а для детали с фланцем где и si —толщина стенки у торца детали без фланца и с фланцем; г — коэффициент; I —толщина заготовки; D3 —диаметр заготовки; D — внешний диаметр детали; диаметр фланца. Величина утонения перехода от дна к стенке связана с радиусом закругления углов матрицы, степенью деформации, зазором между матрицей и пуансоном, усилием прижима заготовки и условиями контактного трения.
Глубокая вытяжка с утонением стенки характеризуется наряду с изменением толщины исходного материала уменьшением наружного и внутреннего диаметров заготовки.
При разработке технологии вытяжки с утонением вычисленный объем листовой заготовки должен быть на 15—20 % больше объема изделия (припуск на обрезку).
Число операций определяется в зависимости от степени деформации, где F и f2 — поперечное сечение до и после деформации, мм.; и I — толщина стенки до и после деформации, мм; т — коэффициент вытяжки.
Высота вытянутой детали где d — внутренний диаметр детали. При глубокой вытяжке цилиндрических деталей диаметр заготовки можно определить несколькими способами, используя равенство площадей заготовки и готовой детали (при вытяжке деталей без утонения стенки) или равенство объемов заготовки и готовой детали (при глубокой вытяжке деталей с утонением стенки).
При применении способа расчета по равенству площадей заготовки и готовой детали учитывается и припуск на обрезку. Вычисление площади детали осуществляется путем ее разделения на простые геометрические элементы в зависимости от ее формы.
Сумма вычисленных площадей отдельных элементов изделия определяет площадь заготовки.
Способ расчета D3 по равенству объемов исходной заготовки V3 и готовой детали Уд с учетом необходимого объема на обрезку используется при вытяжке с утонением стенки. Объем вытянутой детали определяется разницей между объемами внешнего и внутреннего цилиндров: где s — толщина заготовки, мм. Определение степени деформации и коэффициента вытяжки. В зависимости от соотношения между высотой и диаметром детали, а также толщины листовой заготовки вытяжка может быть осуществлена за один или несколько переходов. Определение числа переходов — одна из самых ответственных задач для технолога, который должен учитывать следующие основные показатели: коэффициент вытяжки где D —диаметр детали, мм.
Допустимая величина коэффициента вытяжки зависит от формы и размеров детали, ее механических свойств, состояния поверхности заготовки, толщины исходного материала, геометрической формы пуансона и матрицы, способа вытяжки (с прижимом или без прижима), смазочного материала и т. д.
В табл. 8.4 приведены оптимальные допустимые коэффициенты вытяжки для цилиндрических деталей без фланца (при вытяжке с прижимом) в зависимости от толщины заготовки для сталей 08, ЮГ и 18Г. При этом малые значения т необходимо использовать при малых радиусах кромок (г — 4-H8S), а большие значения — при больших радиусах кромок (г = 8 ч- 15s).
Таблица 8.4 Коэффициент глубокой вытяжки т для деталей без фланца При вытяжке низкоуглеродистых сталей, холоднокатаного алюминия коэффициент вытяжки должен быть увеличен на 1,5— 2,0 %, а при вытяжке сталей 05, 08, 10, алюминия и других материалов он должен, быть уменьшен на 1,5—2 % по сравнению со значениями, приведенными в табл. 8.4.
В случае использования промежуточного отжига коэффициент вытяжки для каждой следующей операции увеличивают на 2,5— 5 %.
На практике в некоторых случаях вытяжка может быть осуществлена без прижима. Прижим рекомендуют, когда соблюдается условие
При проведении технологических расчетов наряду с определением числа отдельных переходов необходимо вычислить высоту цилиндрической детали по переходам. Используемые для этой цели формулы приведены в табл. 8.5.
Определение усилия вытяжки и прижима. Инженерные расчеты при определении усилия прижима основываются на том, что допустимые напряжения в опасных сечениях должны быть меньше напряжения разрушения деформируемого материала.

Процесс вытяжки листового материала

Характеристика вытяжных операций

Вытяжка — это процесс превращения плоской или полой заготовки в открытое сверху полое изделие, осуществляемый при помощи вытяжных штампов. Исходя из формы и технологических особенностей листовой штамповки, полые детали, получаемые вытяжкой, можно разделить на несколько основных групп:

1) детали, имеющие форму тела вращения;

2) детали коробчатой формы;

3) детали сложной формы.

Рис. 1. Полые детали различной формы (а-л), получаемые вытяжкой

Детали, имеющие форму тела вращения, могут быть с фланцем или без фланца, с плоским или с фасонным дном (рис. 1, а-д).

Детали коробчатой формы могут иметь квадратные, прямоугольные, криволинейные боковые стенки с фланцем или без фланца; дно у них может быть плоское или фасонное (рис. 1, е-з).

Детали сложной формы могут быть полусимметричные, имеющие только одну плоскость симметрии (корпус и крыша кабины автомобиля, рис. 1, и), и несимметричные (крыло автомобиля, рис. 1, к).

В зависимости от формы детали заготовка подвергается либо вытяжке в чистом виде, либо вытяжке в сочетании с формовкой, гибкой и обжимом или с отбортовкой.

Вытяжку производят на кривошипных прессах двойного и тройного действий, кулисных прессах двойного действия с подвижным нижним столом, кривошипных прессах простого действия (одноходовых) с пневматическим или гидропневматическим устройством (подушкой), а также на гидропрессах простого и двойного действий.

Рис. 2. Схема процесса вытяжки: d₁ — диаметр полой заго-товки после

первой операции; d₂ — диаметр полой заготовки после второй операции

Особую группу составляют операции обтяжки — получение полых деталей криволинейной формы путем растяжения материала и обтягивания его вокруг специального обтяжного шаблона- болвана (рис. 1, л). Обтяжка производится на специальных обтяжных гидропрессах.

По характеру и степени деформации различают: 1) вытяжку без утонения стенок; 2) вытяжку с утонением стенок (протяжку) и 3) комбинированную вытяжку.

В первом случае вытяжка происходит без заранее обусловленного изменения толщины материала стенки изделия, но при значительном уменьшении диаметра заготовки; во втором — вытяжка осуществляется за счет заранее предусмотренного уменьшения толщины стенки вытягиваемого полуфабриката при незначительном уменьшении его диаметра. Комбинированная вытяжка характеризуется одновременным значительным уменьшением диаметра и толщины стенки вытягиваемого полуфабриката.

В зависимости от относительной толщины заготовки или полуфабриката вытяжку производят с применением или без применения прижима. Так как при вытяжке происходит втягивание материала заготовки 3 пуансоном 2 с закруглением r_п большего диаметра D в матрицу 1 с закруглением r_м, имеющую меньший диаметр d (рис. 2, а), то естественно, что по краю вытянутого колпака образуются складки (гофры) за счет наличия избыточного материала или так называемых характеристичных треугольников b, b₁, b₂, . b_n (рис. 2, б), ибо для образования полого колпака диаметром d и высотой h достаточно было бы иметь заготовку диаметром D’ без заштрихованных участков. Наличие избыточных треугольников приводит к необходимости вытеснения и перемещения металла при вытяжке вверх. На рис. 2, в показана вытяжка на второй операции из полой заготовки 4.

Рис. 3. Вытяжка с прижимом материала

Образование складок вызывается напряженно-деформированным состоянием металла, приводящим при определенных геометрических соотношениях к потере устойчивости заготовки (рис. 2, а).

Для предотвращения образования складок применяют прижимное кольцо или складкодержатель 3, который прижимает фланец заготовки к матрице 1 таким образом, что материал не имеет возможности образовать складки, а вынужден перемещаться под давлением пуансона 2 в радиальном направлении. Прижим материала применяется как для первой операции вытяжки, т. е. при вытяжке детали из плоской заготовки (рис. 3, а), так и при последующих операциях вытяжки из полой заготовки (рис. 3, б).

Вытяжка без прижима применяется при изготовлении неглубоких сосудов или изделий из толстых материалов, когда складки почти не образуются или выглаживаются при прохождении через вытяжную матрицу.

Напряженно-деформированное состояние металла при вытяжке полых тел

При вытяжке плоская заготовка диаметром D (рис. 4), перемещаясь во время вытяжки, изменяет свои размеры и занимает ряд промежуточных положений. При этом материал деформированной заготовки в различных ее частях находится в разных условиях. В случае вытяжки с прижимом без утонения материала и с зазором, большим толщины заготовки (для случая осесимметричного деформирования в полярной системе координат), можно принять следующую схему напряженно-деформированного состояния (рис. 4).

Рис. 4. Схема напряженно-деформированного состояния отдельных

участков заготовки при вытяжке (σ — напряжения, ε — деформации)

1. Дно частично образованного полого цилиндра — колпака (элемент а) находится в плоско-напряженном и объемно-деформированном состоянии. Так как деформация металла — двустороннее равномерное растяжение в плоскости дна и осевое сжатие составляют на первой операции всего 1-3%, то практически ими можно пренебречь. При многооперационном процессе вытяжки уже после второй-третьей операции толщина дна заметно уменьшается, так как металл со дна постепенно поступает в зону максимального утонения (у донного закругления); интенсивность утонения Дна особенно проявляется у латуни, имеющей небольшую сосредоточенную деформацию сужения (по сравнению со сталью).

2. Цилиндрическую часть полого тела, находящуюся в зазоре между матрицей и пуансоном (элемент b), можно считать находящейся в линейно-напряженном и объемно-деформированном состоянии. Непосредственно у донного закругления изделия (элемент с) в металле возникают напряжения ввиде двухосного растяжения и одноосного сжатия, приводящие к значительному растяжению и утонению стенок в этом месте. Вследствие этого поперечное сечение тела здесь является наименее прочным и наиболее опасным с точки зрения отрыва дна от стенок изделия. Это опасное сечение и ограничивает возможность максимального использования пластических свойств штампуемого металла.

3. Часть, находящаяся на закруглении рабочих кромок матрицы (элемент d), испытывает сложную деформацию, вызванную одновременным изгибом и распрямлением заготовки, наибольшим традиальным (меридиональным) растяжением и незначительным тангенциальным (окружным) сжатием.

4. Часть заготовки, находящаяся под прижимным кольцом (элемент ё), находится в объемно-напряженном и объемно-деформированном состоянии. Однако при достаточно сильном прижиме можно считать ε_п (ε_z) = 0. В плоскостях фланца заготовки возникают радиальные (меридиональные) растягивающие σ_р и тангенциальные (окружные) сжимающие σ_θ напряжения, а в перпендикулярном к ней направлении — осевые сжимающие напряжения σ_n (σ_z), причем ввиду небольшой величины σ_n на практике им часто пренебрегают (при образовании явного клинового сечения во фланце σ_n = 0).

Рис. 5. Кривая изменения толщины стенки в различных частях колпака при вытяжке

Меридиональные растягивающие напряжения σ_p, вызываемые давлением пуансона у края заготовки, равны нулю; по мере удаления от края заготовки к центру матрицы они возрастают, достигая наибольшей величины на входной кромке матрицы. Тангенциальные сжимающие напряжения σ_θ, наоборот, у наружного края имеют наибольшую величину, а по мере удаления от края заготовки значения их уменьшаются. В тот момент, когда край заготовки переместится на величину, составляющую 39% от радиуса заготовки (0,39 R), σ_θ становится равным σ_p. Под действием напряжений тангенциального сжатия ст₀ фланец заготовки утолщается (образуя иногда как бы клиновое сечение) и упрочняется; при недостаточном прижиме и тонком материале [(s/D) 100 Опубликовано: 2014.02.06

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Технологическая разработка глубокой вытяжки

Цель работы: Изучить отдельные операции листовой штамповки и разработать технологический процесс глубокой вытяжки.

Материалы, применяемые для листовой штамповки

При выборе материала для холодной штамповки необходимо учитывать эксплуатационные свойства получения деталей и способность материала к обработке давлением.

Из углеродистой стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-2005, марки Ст0, Ст1, Ст2 и др.) штампуют детали, несущие малые нагрузки, бытовые изделия. Из качественной углеродистой стали (ГОСТ 1050-88, марки 10, 15 и др.) штампуют детали с повышенными требованиями прочности. Широкое применение для листовой штамповки находит качественная конструкционная кипящая сталь (ГОСТ 1050-88, марок 05кп, 08кп, 10кп, 15кп и др.).

Для изготовления сложных облицовочных деталей (например, кузовные детали автомобиля) применяет сталь 08кп ‑ нестареющую сталь с присадкой ванадия, 08сп или 08пс ‑ соответствующую спокойной или полуспокойной стали, раскисленной алюминием.

Для изготовления ответственных штамповых деталей применяют различные легированные стали: 10Г2А, 12Г2А, 20ХГСА, 25ХГСА и др.

При листовой штамповке из цветных металлов и их сплавов наибольшее распространение получили: алюминий – A1, А2, A3; АД, АД1; сплавы алюминия ‑ Д1, Д6, Д16, АМг1, АМг5, АМц; медь ‑ М1, М2, М3; латунь ‑ Л62, Л68, Л70; магниевые сплавы, титан и его сплавы, некоторые неметаллические материалы: картон, бумага, кожа, резина асбест, метилметакрилат (органическое стекло) и др.

Формоизменяющие операции листовой штамповки

Операции листовой штамповки подразделяются:

а) разделительные, при которых одна часть металла отделяется от другой;

б) формоизменяющие, при которых изменяется форма заготовок без их разрушения;

в) комбинированные, при которых сочетаются разделительные и формоизменяющие переходы обработки;

г) штампосборочные, при которых механически соединяются листовые штампованные детали.

К разделительным операциям относятся: резка, вырезка, вырубка. Схема операции вырубки показана на рис.1.

К формоизменяющим операциям листовой штамповки относятся: гибка, вытяжка, отбортовка, обжим, формовка и др. Условия деформации металла при этих операциях отличаются друг от друга.

Наиболее сложной операцией листовой штамповки является вытяжка (рис.2). Вытяжка ‑ это операция превращения плоской заготовки в полое изделие. При этом от металла требуется высокая пластичность, в частности равномерная деформация, определяемая (косвенно) отношением . Наилучшие характеристики имеет медь, латунь, малоуглеродистая сталь 08 кп и др.

Рис.1. Эскиз штампа вырубки: 1 ‑ пуансон;

2 ‑ полоса листового металла; 3 – матрица.

Рис. 2. Эскиз штампа вытяжки: 1 ‑ пуансон;

2 – кольцевой прижим; 3 – матрица; 4 – заготовка.

Процесс штамповки ‑ вытяжки производится в штампе нажатием пуансона 1 на среднюю часть плоской заготовки 4. Донышко будущей детали, проходя через матрицу, тянет за собой остальную часть заготовки к центру, что приводит к ее сворачиванию, уменьшению в диаметре и образованию стенки вытянутого изделия.

Втягивание (свертывание) заготовки диаметром D_З в отверстие матрицы диаметром D_м приводит к наличию так называемого избыточного материала.

Вытеснение «избытка» материала обусловливает появление напряжений сжатия , которые действуют на фланце заготовки в тангенциальном направлении. При определенных размерах фланец заготовки может потерять устойчивость, что приводит к образованию складок. Вероятность образования складок тем больше, чем больше отношение ширины фланца к толщине заготовки.

Чтобы исключить явление складкообразований, применяют кольцевые прижимы (складкодержатели) (см. рис.2), которые с определенной силой Р_пр прижимают фланец к торцу матрицы, предохраняя от образования складок.

Прессы глубокой вытяжки

Специализированные гидравлические прессы с преднамеренным гофрообразованием на заготовке с ЧПУ предназначены для операций глубокой однопереходной штамповки-вытяжки полых деталей цилиндрической, коробчатой и других сложных форм.

Процесс заменяет операции гибки-сварки коробчатых деталей, многопереходную (до 3-4 переходов) штамповку-вытяжку.

ПГВ-1АМ

Пресс двойного действия с пульсирующим движением прижима штампа и единичными рабочими ходами пуансона.

Тип привода гидравлический с индивидуальной насосной станцией и пропорциональной гидроаппаратурой
Давление рабочей жидкости, МПа до 25
Усилие, кН:
— на пуансоне 1765
— на прижиме 2355
— на выталкивателе 500
Ход пуансона, мм 400
Ход прижима, мм 210
Скорость холостых ходов (движение вниз), мм/с:
— пуансона 27,5
— прижима 19,4
Скорость рабочего хода пуансона, мм/с до 3
Частота пульсирующих движений прижима, 1/мин до 30
Амплитуда пульсирующих движений прижима, мм до 15
Величина единичного хода пуансона, мм 0,5 – 2,0

Подробнее

ПГВ-1АМ

Назначение

Специализированный гидравлический пресс ПГВ-1АМ с ЧПУ предназначен для операций глубокой однопереходной штамповки-вытяжки полых деталей цилиндрической, коробчатой и других сложных форм размером в плане до 200 мм. Процесс заменяет операции гибки-сварки коробчатых деталей, многопереходную (до 3-4 переходов) штамповку-вытяжку.

Особенности конструкции и применение

Процесс штамповки на прессе выполняется с преднамеренным образованием и разглаживанием гофров при чередовании возвратно- поступательных (пульсирующих) движений прижима и единичных ходов пуансона. Система ЧПУ позволяет задавать необходимые параметры и гибко управлять процессом. Штамповая оснастка имеет упрощенную конструкцию и состоит из матрицы, прижима и пуансона. Нет направляющих колонн и подштамповых плит.

Маршрутный технологический процесс

установка штампа на пресс; — смазка, установка заготовки;
— выбор и настройка режима работы (глубина штамповки, давление,
скорость холостых и рабочих ходов пуансона и прижима);
— вытяжка детали в автоматическом режиме;
— съём детали;
— обрезка технологического припуска, сдача детали.

Внешний вид пресса и обрабатываемых деталей

Требования к обрабатываемым заготовкам

Обрабатываемые материалы:алюминиевые сплавы Д16АМ, АМцМ, стали 08кп, латунь, медь;
Форма и размеры заготовки: определяются по стандартным методикам;
Трудоемкость изготовления детали с учетом смены заготовки: не более 3-4 мин;

Требования к инфраструктуре

Рабочая зона обслуживания, мм: 3500х2000;
Емкость бака насосной станции, л: 500
Электропитание – переменный ток напряжением:380В, 50 Гц
Мощность электропривода, кВт: 33,5
Необходимость подвода и слива проточной воды для охлаждения масла: да
Расход воды, м 3 /ч: 10
Сжатый воздух: не требуется
Наличие фундамента для пресса: не требуется
Размеры силового агрегата, мм: 1000х1000х2850

Технические характеристики

Тип привода: гидравлический с индивидуальной насосной станцией и пропорциональной гидроаппаратурой;
Давление рабочей жидкости, Мпа: до 25;
Усилие, кН: — на пуансоне 1765, — на прижиме 2355; — на выталкивателе 500
Ход пуансона, мм: 400
Ход прижима, мм: 210
Скорость холостых ходов (движение вниз), мм/с: — пуансона 27,5; — прижима 19,4
Скорость рабочего хода пуансона,мм/с: до 3
Частота пульсирующих движений прижима, 1/мин: до 30
Амплитуда пульсирующих движений прижима, мм: до 15
Величина единичного хода пуансона, мм: 0,5 – 2,0

ПГКВ-1

Пресс двойного действия с непрерывными круговыми колебательными движениями прижима и рабочим ходом пуансона.

Тип привода гидравлический с индивидуальной насосной станцией и пропорциональной гидроаппаратурой
Давление рабочей жидкости, МПа до 22
Усилие, кН:
— на пуансоне 630
— на прижиме 610
— на выталкивателе 230
Ход пуансона, мм 500
Ход прижима, мм 280
Скорость холостых ходов (движение вниз), мм/с:
— пуансона 45,9
— прижима 47,1
Скорость рабочего хода пуансона, мм/с до 3
Частота колебательных движений прижима, 1/мин до 140

Подробнее

ПГКВ-1

Назначение

Специализированный гидравлический пресс ПГКВ-1 с ЧПУ предназначен для операций глубокой однопереходной штамповки-вытяжки полых деталей цилиндрической, коробчатой и других сложных форм размером в плане до 200 мм. Процесс заменяет операции гибки-сварки коробчатых деталей, многопереходную (до 3-4 переходов) штамповку-вытяжку.

Особенности конструкции и применение

Процесс штамповки на прессе выполняется с преднамеренным образованием и разглаживанием гофров на фланце заготовки при непрерывном рабочем ходе пуансона и круговых колебательных движениях прижима. Система ЧПУ позволяет задавать необходимые параметры и гибко управлять процессом. Штамповая оснастка имеет упрощенную конструкцию и состоит из матрицы, прижима и пуансона. Нет направляющих колонн и подштамповых плит.

Маршрутный технологический процесс

установка штампа на пресс; — смазка, установка заготовки;
— выбор и настройка режима работы (глубина штамповки, давление, скорость холостых и рабочих ходов пуансона и прижима);
— вытяжка детали в автоматическом режиме;
— съём детали;
— обрезка технологического припуска, сдача детали.

Внешний вид пресса и обрабатываемых деталей

Требования к обрабатываемым заготовкам

Требования к инфраструктуре

Рабочая зона обслуживания, мм: 3500х2000;
Емкость бака насосной станции, л: 500
Электропитание – переменный ток напряжением:380В, 50 Гц
Мощность электропривода, кВт: 20,5
Необходимость подвода и слива проточной воды для охлаждения масла: да
Расход воды, м 3 /ч: 10
Сжатый воздух: не требуется
Наличие фундамента для пресса: не требуется
Размеры силового агрегата, мм: 950х900х2535

Технические характеристики

Тип привода: гидравлический с индивидуальной насосной станцией и пропорциональной гидроаппаратурой;
Давление рабочей жидкости, Мпа: до 22;
Усилие, кН: — на пуансоне 630, — на прижиме 610; — на выталкивателе 230
Ход пуансона, мм: 500
Ход прижима, мм: 280
Скорость холостых ходов (движение вниз), мм/с: — пуансона 45,9; — прижима 47,1
Скорость рабочего хода пуансона,мм/с: до 3
Частота колебательных движений прижима, 1/мин: до 140

ПКЧВ-800.1

Пресс двойного действия с качающимися движениями прижима и непрерывным ходом пуансона.

Тип привода гидравлический с индивидуальной насосной станцией, устанавливаемой рядом с прессом
Давление рабочей жидкости, МПа до 25
Номинальное усилие, кН:
— ползуна пуансона 2500
— ползуна прижима (на 2 цилиндра) 1900
— механизма качания (на 2 цилиндра) 1270
— гидроподушки 1000
Скорость холостых ходов, мм/с:
— ползуна пуансона 40-50
— ползуна прижима 40-50
Скорость рабочего хода ползуна пуансона, мм/с до 3
Частота качающих движений прижима, 1/мин до 30
Расстояние между столом и ползуном, мм 745
Размеры рабочего стола, мм 1500х1420

Подробнее

ПКЧВ-800.1

Назначение

Специализированный гидравлический пресс ПКЧВ-800.1 предназначен для операций штамповки-вытяжки крупногабаритных деталей (размер в плане до 800 мм, глубиной до 300 мм), имеющих сложную пространственную форму. Пресс позволяет изготовить часть деталей номенклатуры прессов ПЭГ и падающих молотов, и обеспечивает общее снижение трудоёмкости и сокращение ручных доводочных работ

Особенности конструкции и применение

Пресс позволит изготавливать детали: — по специальной технологии с преднамеренным гофрообразованием заготовки при непрерывном рабочем ходе пуансона и качающих движениях прижима штампа; — по схеме «обычной вытяжки» с постоянным прижимом заготовки. Пресс оснащен индивидуальным гидроприводом усилием 2500 кН, системой ЧПУ и оборудован гидроподушкой. Пресс выполнен с откатным столом и снабжен механизмом загрузки штампов в рабочую зону вместе со столом. Данные средства механизации позволят значительно облегчить обслуживание пресса и снизить подготовительно-заключительное время. Штамповая оснастка пресса ПКЧВ-800.1 имеет упрощенную конструкцию и состоит из матрицы, пуансона и прижима. Направляющих колонн нет. Материал оснастки – инструментальные стали, свинцово-цинковые материалы. Для определенной группы деталей пуансоны могут изготавливаться из эластичных материалов или комбинированными, что позволит расширить номенклатуру изготавливаемых деталей.

Маршрутный технологический процесс

загрузка штампа на стол пресса; — смазка, установка заготовки на матрицу штампа;
— выбор и настройка режима работы (глубина штамповки, давление, скорость холостых и рабочих ходов пуансона и прижима);
— вытяжка детали в автоматическом режиме;
— съём детали;
— обрезка технологического припуска, доводка и сдача детали.

Внешний вид пресса и обрабатываемых деталей

Требования к обрабатываемым заготовкам

Обрабатываемые материалы:алюминиевые сплавы Д16АМ, АМцМ, АМг толщиной 0,5 — 2,0 мм;
Форма и размеры заготовки: определяются по стандартным методикам;
Максимальный размер заготовки: до 1100 мм
Трудоемкость изготовления детали с учетом смены заготовки: не более 3-4 мин;

Технические характеристики

Тип привода: гидравлический с индивидуальной насосной станцией, устанавливаемой рядом с прессом;
Давление рабочей жидкости, Мпа: до 25;
Номинальное усилие, кН: — ползуна пуансона 2500, — ползуна прижима (на 2 цилиндра) 1900; — механизма качания (на 2 цилиндра) 1270, — гидроподушки 1000
Ход, мм: — ползуна пуансона 630, — ползуна прижима 500, — механизма качания 30, — гидроподушки 300
Ход прижима, мм: 280
Скорость холостых ходов, мм/с: — ползуна пуансона 40-50; ползуна прижима 40-50
Скорость рабочего хода ползуна пуансона, мм/с до 3;
Частота качающих движений прижима, 1/мин до 30;
Расстояние между столом и ползуном, мм 745;
Размеры рабочего стола, мм 1500х1420;
Размеры пресса, мм: — ширина 2200, — глубина 1606, — высота 3265;
Масса силового агрегата, кг 23300;

МОДЕРНИЗАЦИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССОВ

Модернизация пресса позволяет:

Снизить энергоемкость пресса;
Снизить уровень шума и вибрации;
Повысить надежность работы пресса а автоматическом режиме;
Улучшить условия эксплуатации, обслуживания и ремонта.

За счет внедрения системы ЧПУ сокращается время запуска в производство повторяющихся партий деталей, повышается производительность работы и качество продукции.

Видео — производство и использование прессов глубокой вытяжки

АО «КНИАТ» детально изучает каждый проект и предлагает инженерный консалтинг, разработку технологий механической обработки и управляющих программ, внедрение новых технологий и оборудования, а также комплексные проекты технического перевооружения, в том числе с интегрированным управлением и автоматизацией производства.

Ротационная вытяжка металла

Ротационная вытяжка — широко распространенный способ обработки металлов, он применяется для изготовления тонкостенных полых деталей в форме тел вращения.

Осуществляется путем приложения давления к вращающейся листовой или полой заготовке, приобретающей в результате форму оправки.

Вытяжка металла и ее виды

Основные виды ротационной вытяжки металла:

Поступенчатое формование

Листовая заготовка в форме круга закрепляется между оправкой и суппортом. Оправка должна совпадать с внутренней конфигурацией изделия. Привод начинает вращать болванку, а управляемое формовочное давление осуществляется специальным пассивным роликом, приводимым в движение вращением заготовки. Давление осуществляется как в продольной, так и радиальной плоскостях. Ролик прижимает металл к оправке и двигается по сложной кривой то к краю болванки, то назад.

Прижим осуществляется за несколько проходов, ступенчато. В конце обработки проводится серия сглаживающих движений ролика с пониженным прижимом для получения высококачественной поверхности.

Проецирование — формование за один проход

Вытяжка осуществляется за один проход. Ролик перемещается параллельно оправке, в зависимости от угла его установки осуществляется большее или меньшее утонение стенки болванки, материал ее смещается под воздействием ролика в осевом направлении.

Проецирование — формование за один проход

Способ отличается экономичностью и точностью соблюдения размеров, а также высоким классом получаемой поверхности..

Закатка с оправкой или без нее

В этом случае осуществляется уменьшение внешнего диаметра заготовки с одновременным утолщением ее стенки за счет перераспределения материала. Закатка осуществляется по направлению к центру, в несколько проходов.

Закатка с оправкой или без нее

Как вариант применяется формование детали отдельными сегментами оправки посредством ролика со смещенным центром. Резка, дополнительное профилирование или отбортовку проводят в качестве завершающих операций.

Комбинированный

Для деталей сложной конфигурации поступенчатое формование, закатки, профилирования и резки применяются совместно в различных сочетаниях.

Процесс ротационной вытяжки металла

В качестве заготовки, как правило, используются листовая пластина в форме круга. Кроме того, для некоторых деталей используют и другие плоские фигуры — овал или эллипс, а также сложные криволинейные замкнутые контуры. Применяют и заготовки — отрезки труб, чаще всего круглых.

Подготовительные операции для уникальных деталей и небольших серий выполняются на кругорезах. В случае больших серий раскрой эффективнее выполнять на станках гидравлической резки, ввиду того, что лазерный или плазменный раскрой связан с воздействием высокой температуры в зоне разреза. Это может ухудшить пластичность материала.

Процесс ротационной вытяжки металла

Технология ротационной вытяжки используется в производстве трубообразных изделий с изменяющимся диметром и толщиной стенок, Кроме того, снаружи возможно сформировать ребра жесткости. Ротационную вытяжку металла используют и в сложных технологических процессах совместно с штамповкой, сваркой, клепкой и слесарными операциями.

Способы формоизменения ротационной вытяжкой металла

Многообразие приемов ротационной вытяжки металла сводится к одному из двух видов:

Прямой. Перемещение металла происходит по ходу формующего ролика.
Обратный. Перемещение металла происходит против хода формующего ролика.

Прямой способ

Наружный контур пуансона соответствует внутреннему контуру будущего изделия (с учетом необходимых припусков). Из-за этого оправка делается длиннее изделия. Устройство пуансона усложняется, вес, себестоимость и трудоемкость отладки технологического процесса возрастает.

Прямой способ ротационной вытяжки металла

Этот метод применим для формовки деталей в виде конуса и цилиндра с большим соотношением длины к диаметру и диаметра — к толщине стенок.

Обратный

В этом случае оправка должна совпадать по размерам и форме с внутренней поверхностью заготовки, что дает возможность выполнить оправку намного короче, чем будущее изделие.

Толстостенная ротационная вытяжка

Метод используют в производстве изделий с малым отношением длины к диаметру и относительно толстыми стенками.

Операции ротационной вытяжки металла делятся также на формовку:

С утонением — сохраняется наружный размер, толщина стенок снижается.
Без утонения — толщина стенок при обработке сохраняется, наружный диаметр меняется.
С раскатом — сохраняется наружный диаметр, толщина стенок увеличивается.

Основные виды ротационной вытяжки металла

Заготовку закрепляют между оправкой, зафиксированной на приводе, и прижимом суппорта.

Станки для ротационной вытяжки металла

Для реализации технологии применяют следующие виды станков:

Давильно-раскатные станки для ротационной вытяжки металла.
Станки ротационной ковки.
Кругорезы.

На ручных токарно-давильных станках формовка производится мышечной силой рабочего. Используются для выпуска уникальных изделий или особо малых серий. Для средних и больших серий применяют давильно-обкатные (раскатные) станки с числовым программным управлением. Гидравлика или электроприводы, управляемые контроллером согласно программе, загруженной в центральный блок ЧПУ, позволяют с большой точностью контролировать силу и направление прижима, равно как и направление движения ролика, включая самые сложные криволинейные траектории. Такие станки обеспечивают абсолютную идентичность изделий в серии, что особо важно для деталей реактивных двигателей и другой высокотехнологичной продукции

Схема ковки на станках ротационного типа

Станки ротационной ковки позволяют формовать изделия конической формы из труб путем обжимки трубы специальным инструментом — ковочным штампом. Особенность и главное преимущество заключается в уникальной возможности производства изделий, у которых:

длина во много раз превышает диаметр.
по длине возможно неоднократное изменение диаметра и угла раскрыва конуса.
требуется накатка ребер жесткости.

Кругорезы предназначены для раскроя листового проката на плоские заготовки в форме круга или эллипса. Также применяются как с ручным приводом, так и электрогидравлические.

Область применения ротационной вытяжки металла

Метод применяется для производства:

деталей реактивных двигателей в системах вооружения;
днищ и крышек резервуаров;
различных экранов в радиотехнике, включая радарные экраны;
тонкостенные сосуды сложной формы: бидоны, чайники, баллоны, котелки;
детали корпусов строительных миксеров;
детали вентиляторов и вытяжных зонтиков.

Изделия изготовленные путем ротационной вытяжки

Метод применяется также в производстве предметов современного искусства и в ателье по кастомизации уникальных мотоциклов и автомобилей.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Глубокая вытяжка листового металла