RU2545863C2 - Multiprocess drawing of box part from sheet blank - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metal forming, particularly, to drawing of box part from sheet blank. Semis are drawn sequentially, in job-by-job manner, in dies. At first job, bottom section is produced to comply with box part bottom. At next jobs, inclined wall is formed at semis to extreme depth without breakdown to configuration approximating all jobs to box part configuration. At final job of drawing, semi-finished product results with wall, shape and sizes corresponding to those of box part with trimming allowances.

EFFECT: higher surface precision and quality, decreased quantity of drawing jobs.

12 dwg

Description

Изобретение относится к листовой штамповке и может быть использовано в прессовых производствах для штамповки коробчатых деталей разнообразной в сечении конфигурации из листовых материалов, металлов и неметаллов, преимущественно для штамповки-вытяжки коробчатых деталей транспортных средств, бытовой и другой техники на прессах простого действия или многопозиционных прессах-автоматах.The invention relates to sheet stamping and can be used in the press industry for stamping box-shaped parts of various configurations of sheet materials, metals and non-metals, mainly for stamping and drawing out of box-shaped parts of vehicles, household appliances and other equipment on single-action presses or multi-position presses automatic machines.

Известен традиционный способ многооперационной вытяжки коробчатой детали из листовой заготовки, который заключается в последовательной пооперационной вытяжке полуфабрикатов с вертикальными стенками с постепенно уменьшающимися от операции к операции размерами на виде сверху и увеличивающейся высотой, который описан в справочниках и учебном пособии: 1. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. - 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1979, с.147, рис.121; 2. Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка. Под общ. ред. Л.И. Рудмана. - М.: Машиностроение, 1988, с.244, рис.4; 3. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1977, с.195, рис.73.There is a traditional method of multi-operation extraction of a box-shaped part from a sheet blank, which consists in the sequential operationally extraction of semi-finished products with vertical walls with dimensions gradually decreasing from operation to operation in a plan view and increasing height, which is described in reference books and a training manual: 1. Romanovsky V.P. . Handbook of cold stamping. - 6th ed., Revised. and add. - L .: Mechanical engineering, 1979, p. 147, fig. 121; 2. Stamp Designer Handbook: Sheet Metal Stamping. Under the total. ed. L.I. Rudman. - M .: Engineering, 1988, p. 244, Fig. 4; 3. Popov EA Fundamentals of the theory of sheet stamping. Textbook for universities. Ed. 2nd, rev. and add. M .: Engineering, 1977, p. 195, Fig. 73.

Недостаток этого известного традиционного способа многооперационной вытяжки коробчатой детали заключается в том, что на первой и всех последующих операциях вытяжки, кроме последней, донная часть полуфабрикатов по конфигурации не соответствует, а по размерам больше донной части коробчатой детали, вследствие чего на стенке коробчатой детали, вытянутой на последней операции вытяжки, остаются дефекты в виде неровностей и следов от радиусных закруглений у дна полуфабрикатов, вытянутых на всех предыдущих операциях вытяжки, качество поверхности коробчатой детали ухудшается, а точность уменьшается. На производстве этот недостаток при многооперационной вытяжке коробчатой детали приводит к большому проценту брака штамповки, излишнему увеличению нормы расхода материала на одну коробчатую деталь и себестоимости изготовления коробчатой детали. Для устранения дефектов требуется останов автоматической линии штамповки, доработка и отладка комплекта штампов для вытяжки и всей технологии штамповки данной коробчатой детали, что приводит к большим производственным издержкам.The disadvantage of this known traditional method of multi-operation drawing of a box part is that in the first and all subsequent drawing operations, except for the last, the bottom part of the semi-finished products does not correspond in configuration and is larger in size than the bottom part of the box part, as a result of which on the wall of the box part elongated at the last operation of the hood, defects remain in the form of bumps and traces of radiusing at the bottom of the semi-finished products stretched in all previous hoods, quality over spine box parts deteriorates, and the accuracy is reduced. In production, this disadvantage in the case of multi-operation hood extraction of a box-shaped part leads to a large percentage of stamping defects, an unnecessary increase in the material consumption rate per box-shaped part and the cost of manufacturing the box-shaped part. To eliminate defects, it is necessary to stop the automatic stamping line, refinement and debugging of a set of stamps for drawing, and the entire stamping technology of this box part, which leads to large production costs.

Технической задачей изобретения является повышение качества получаемой вытяжкой и правкой коробчатой детали.An object of the invention is to improve the quality of the obtained hood and dressing box parts.

Поставленная задача решается за счет того, что предварительно определяют предельную глубину, угол наклона стенки первого полуфабриката из условия, чтобы на всех этапах вытяжки максимальное растягивающее напряжение в опасной точке стенки вытягиваемого полуфабриката постепенно увеличивалось и на конечном этапе вытяжки стало равным пределу текучести листовой заготовки, на первой операции в штампе выполняют вытяжку полуфабриката с донной частью, по конфигурации и размерам сразу же соответствующей донной части коробчатой детали, на следующих операциях образуют на полуфабрикате наклонную стенку на предельную без разрушения глубину, первый угол наклона стенки полуфабриката последовательно и пооперационно в штампах уменьшают, глубину вытяжки увеличивают, при этом посредством подушки пресса или буфера штампа на прижиме штампа, прижимающего край полуфабриката, создают силу, заталкивающую в процессе вытяжки наклонную стенку полуфабриката в матрицу штампа и облегчающую процесс вытяжки без разрушения полуфабриката, на последней операции вытяжки получают полуфабрикат с формой и размерами, соответствующими форме и размерам коробчатой детали с учетом припуска на обрезку неровного края полуфабриката, и одновременно с вытяжкой выполняют также правку складок, допустимых на предыдущих этапах вытяжки, по всей поверхности полуфабриката.The problem is solved due to the fact that preliminarily determine the maximum depth, the angle of inclination of the wall of the first semi-finished product from the condition that at all stages of drawing the maximum tensile stress at a dangerous point in the wall of the drawn semi-finished product gradually increased and at the final stage of drawing became equal to the yield strength of the sheet stock, by of the first operation in the stamp, the semi-finished product is drawn out with the bottom part, according to the configuration and dimensions of the immediately corresponding bottom part of the box part, to the next operations, form an inclined wall on the semi-finished product to the maximum depth without destruction, the first angle of inclination of the semi-finished wall is successively and stepwise reduced in the dies, the drawing depth is increased, while using the press cushion or the die buffer on the die pressing against the edge of the semi-finished product, they create a force pushing into the drawing process, the inclined wall of the semi-finished product into the die matrix and facilitating the drawing process without destroying the semi-finished product, in the last operation of the drawing, a semi-finished product with rmoy and dimensions corresponding to the shape and dimensions of the box-like items given allowance for trimming the uneven edge of the semi-finished product, and simultaneously with extraction also perform editing folds valid at previous stages of drawing, the entire surface of the semifinished product.

Сущность нового способа вытяжки характеризуется фиг.1-6, на которых вверху показан первый главный вид спереди как разрез А-А, а ниже показан второй вид сверху на нижнюю половину штампа или с листовой заготовкой на первой операции вытяжки или с полуфабрикатом на последующих операциях вытяжки с обозначением разреза А-А для реализации данного способа на примере вытяжки прямоугольной коробчатой детали с наружными размерами А×В×R_a, где - А - длина, В - ширина, R_a - радиус углового закругления коробчатой детали. На фиг.1 продемонстрирован начальный этап вытяжки листовой заготовки на первой операции; уже появились линии изгиба листовой заготовки по кромкам пуансона и матрицы; эти линии изгиба на листовой заготовке на виде сверху выполнены сплошной толстой основной линией; R - радиус или расстояние от центра углового закругления стенки коробчатой детали до контура листовой заготовки по биссектрисе ОМ углового закругления перед вытяжкой первого полуфабриката, r - радиус внутреннего контура фланца листовой заготовки на угловом закруглении, β - угол от биссектрисы ОМ углового закругления стенки коробчатой детали на виде сверху до радиуса, проведенного из центра О углового закругления через точку сопряжения дуги окружности данного углового закругления стенки минимального радиуса с прямой линией стенки, как в частном случае показано на фиг.1 для β=π/4, или с дугой окружности стенки большего радиуса в общем случае, r_p - радиус закругления кромки пуансона, r_m,1 - радиус закругления кромки матрицы, значения r_p и r_m,1 - задают из справочной литературы и уточняют при отладке штампа для вытяжки, γ₁ - уменьшающийся от операции к операции угол наклона рабочей поверхности пуансона по отношению к вертикали, R_p - радиус пуансона на виде сверху, соответствующий внутреннему радиусу (R_a-s) углового закругления коробчатой детали, A_p - длина пуансона на виде сверху, соответствующая внутренней длине (A-2s) коробчатой детали, В_р - ширина пуансона на виде сверху, соответствующая внутренней ширине (B-2s) коробчатой детали; во фланце выделен элемент и показаны действующие на элемент нормальные напряжения σ_ρ, σ_θ и касательное напряжение τ; на фиг.2 - промежуточный i-й этап первой вытяжки листовой заготовки на глубину h_i; на фиг.3 - конечный этап первой вытяжки листовой заготовки 9 в первый полуфабрикат 10 с наклонной стенкой и предельной без разрушения заготовки высотой, причем из листовой заготовки образуют дно первого полуфабриката, сразу же соответствующее дну заданной по чертежу коробчатой детали, и эту конфигурацию дна первого полуфабриката не изменяют на последующих операциях вытяжки; на фиг.4 - промежуточный этап вытяжки первого полуфабриката в штампе для второй операции вытяжки; показано, как от подушки пресса или буфера штампа на прижиме штампа, прижимающего край полуфабриката, создают силу, заталкивающую в процессе вытяжки наклонную стенку полуфабриката в матрицу штампа и облегчающую процесс вытяжки без разрушения полуфабриката; на фиг.5 - конечный этап вытяжки второго полуфабриката 11 из первого полуфабриката 10; на фиг.6 - конечный этап вытяжки третьего полуфабриката 12 из второго полуфабриката 11 в штампе для третьей операции вытяжки; на фиг.7 - листовая заготовка 9 и полуфабрикаты 10, 11, 12 с фланцем соответственно после первой, второй и третьей операций вытяжки; последний полуфабрикат 12 после обрезки неровного края становится коробчатой деталью с фланцем или после дополнительной операции вытяжки только одного обрезанного фланца становится деталью без фланца и далее применяется по назначению: на фиг.8 - листовая заготовка 9 и полуфабрикаты 10, 11 с фланцем и последний полуфабрикат 12 без фланца соответственно после первой, второй и третьей операций вытяжки; последний полуфабрикат 12 после обрезки неровного края становится коробчатой деталью и далее применяется по назначению.The essence of the new drawing method is characterized by FIGS. 1-6, in which the first main front view as a section AA is shown at the top, and the second top view of the lower half of the stamp is shown below either with a sheet blank in the first drawing operation or with a semi-finished product in subsequent drawing operations with the designation of section AA for the implementation of this method, for example, drawing a rectangular box-shaped part with external dimensions A × B × R _a , where A is the length, B is the width, R _a is the radius of the angular rounding of the box-shaped part. Figure 1 shows the initial stage of drawing a sheet stock in the first operation; bending lines of the sheet blank along the edges of the punch and die have already appeared; these bending lines on the sheet blank in a plan view are made by a solid thick main line; R is the radius or the distance from the center of the angular curvature of the wall of the box part to the contour of the sheet stock according to the OM curvature bisector before the extraction of the first semi-finished product, r is the radius of the inner contour of the flange of the sheet blank on the angular curvature, β is the angle from the OM bisector of the angular curvature of the wall of the box part on top view to the radius drawn from the center O of the angular rounding through the conjugation point of the arc of a circle of a given angular rounding of the wall of the minimum radius with a straight line of the wall, as in a particular case is shown in figure 1 for β = π / 4, or with an arc of a wall circumference of a larger radius in the general case, r _p is the radius of curvature of the edge of the punch, r _{m, 1} is the radius of curvature of the edge of the matrix, the values of r _p and r _{m, 1} - set from the reference literature and clarified when debugging a stamp for drawing, γ ₁ - decreasing the angle of inclination of the working surface of the punch relative to the vertical from operation to operation, R _p is the radius of the punch in a plan view corresponding to the inner radius (R _a -s) rounding corner parts box, a _p - length of the punch in a plan view, respectively, stvuyuschaya inside length (A-2s) box-like items, in _p - width of the punch in plan view, corresponding to the internal width (B-2s) box parts; an element is selected in the flange and normal stresses σ _ρ , σ _θ acting on the element and tangential stress τ are shown; figure 2 is an intermediate i-th stage of the first drawing of the sheet stock to a depth of h _i ; figure 3 - the final stage of the first stretching of the sheet stock 9 into the first semi-finished product 10 with an inclined wall and the maximum height without destruction of the workpiece, moreover, the bottom of the first semi-finished product is formed from the sheet blank, immediately corresponding to the bottom of the box-shaped part specified in the drawing, and this bottom configuration of the first the semi-finished product is not changed in subsequent drawing operations; figure 4 is an intermediate stage of drawing the first semi-finished product in the stamp for the second drawing operation; It is shown how, from a press pad or a stamp buffer, on a stamp clamp pressing an edge of a semifinished product, a force is generated that pushes the inclined wall of the semifinished product into the die matrix during the drawing process and facilitates the drawing process without destroying the semifinished product; figure 5 - the final stage of the extraction of the second semi-finished product 11 from the first semi-finished product 10; figure 6 - the final stage of the extraction of the third semi-finished product 12 from the second semi-finished product 11 in the stamp for the third operation of the hood; Fig.7 - sheet blank 9 and semi-finished products 10, 11, 12 with a flange, respectively, after the first, second and third drawing operations; the last semi-finished product 12 after trimming the uneven edge becomes a box part with a flange or after an additional operation of drawing out only one trimmed flange, it becomes a part without a flange and then it is used as intended: in Fig. 8 - a sheet blank 9 and semi-finished products 10, 11 with a flange and the last semi-finished product 12 without flange, respectively, after the first, second and third drawing operations; the last semi-finished product 12 after trimming the uneven edge becomes a box part and is then used as intended.

Штампы для реализации каждой операции данного способа вытяжки содержат следующие основные рабочие части: пуансон 1, матрицу 2 и прижим 3. Пуансон 1 закреплен на неподвижной нижней плите штампа 4, а матрица 2 - на подвижной верхней плите 5. Внутри матрицы 2 находится выталкиватель 6 отштампованного полуфабриката, действующий от толкателя 7 при помощи устройства штампа или пресса (не показаны). Прижим 3 через толкатели 8 опирается на подушку пресса или буфер штампа (не показаны), который обеспечивает необходимую силу для прижатия фланца листовой заготовки и заталкивания наклонной стенки предыдущего полуфабриката в матрицу штампа для вытяжки последующего полуфабриката.The dies for the implementation of each operation of this method of drawing contain the following main working parts: punch 1, die 2 and clamp 3. Punch 1 is mounted on a fixed lower plate of die 4, and matrix 2 is mounted on a movable upper plate 5. Inside die 2 there is a pusher 6 stamped semi-finished product, acting from the pusher 7 using the device stamp or press (not shown). The clamp 3 through the pushers 8 rests on a press pad or a stamp buffer (not shown), which provides the necessary force to compress the flange of the sheet blank and push the inclined wall of the previous semifinished product into the die matrix for drawing the subsequent semifinished product.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Учитывая, что при вытяжке участки заготовки напротив прямолинейных отрезков стенки коробчатой детали деформируются, как при гибке, а участки заготовки напротив каждого закругления стенки деформируются, как при вытяжке осесимметричной детали радиуса, равного радиусу закругления, определяют форму и размеры листовой заготовки из условия равенства площади срединной поверхности заданной к изготовлению коробчатой детали и листовой заготовки с учетом припуска на обрезку неровного края полуфабриката после последней операции вытяжки. Контур заготовки упрощают в зависимости от геометрии и условий производства коробчатой детали. Например, для вытяжки прямоугольной коробчатой детали напротив прямолинейных отрезков стенки коробчатой детали на виде сверху контур заготовки выполняют отрезками прямых линий, а напротив углового закругления стенки коробчатой детали угол заготовки обрезают, как показано на фиг.1.Considering that when drawing, sections of the workpiece opposite the rectilinear segments of the wall of the box part are deformed, as when bending, and sections of the workpiece opposite each curvature of the wall are deformed, as when drawing an axisymmetric part of a radius equal to the radius of curvature, the shape and dimensions of the sheet blank are determined from the condition that the middle area is equal the surface of the box-shaped part and the sheet blank specified for the manufacture, taking into account the allowance for trimming the uneven edge of the semi-finished product after the last drawing operation. The blank contour is simplified depending on the geometry and production conditions of the box part. For example, to draw a rectangular box-shaped part opposite the rectilinear segments of the wall of the box-shaped part in a plan view, the workpiece contour is made by straight line segments, and, opposite to the angular curvature of the box-shaped wall, the workpiece corner is cut off, as shown in Fig. 1.

Рассчитывают коэффициент угловой вытяжки коробчатой детали K, равный отношению радиуса R листовой заготовки к минимальному по периметру стенки коробчатой детали в плане радиусу R_a срединной поверхности стенки на биссектрисе ОМ углового закругления стенки коробчатой детали: K=R/(R_a-s/2), s - толщина коробчатой детали, равная толщине заготовки. Если коэффициент угловой вытяжки коробчатой детали K больше предельного коэффициента угловой вытяжки, определяемого по справочной литературе, то проектируют многооперационную вытяжку коробчатой детали, когда на каждой последующей операции вытяжки в качестве исходной заготовки используется полуфабрикат, полученный на предыдущей операции вытяжки, а конфигурацию полуфабрикатов от операции к операции все приближают к конфигурации коробчатой детали. Чтобы уменьшить количество операции вытяжки коробчатой детали и тем самым уменьшить себестоимость изготовления коробчатой детали, на каждой операции, особенно на первой операции вытяжки, пластические свойства заготовки используют в максимальной мере.Calculate the coefficient of angular drawing of the box part K, equal to the ratio of the radius R of the sheet blank to the minimum around the perimeter of the wall of the box part in terms of the radius R _{a of the} middle surface of the wall on the bisector OM of the angular curvature of the wall of the box part: K = R / (R _a -s / 2) , s is the thickness of the box part, equal to the thickness of the workpiece. If the coefficient of angular drawing of the box part K is greater than the limiting coefficient of angular drawing, determined from the reference literature, then a multi-operation drawing of the boxing part is designed when, at each subsequent drawing operation, the semi-finished product obtained from the previous drawing operation is used as the initial preparation, and the configuration of the semi-finished products from operation to operations all approach the configuration of the box part. In order to reduce the amount of draw operation of the box-shaped part and thereby reduce the manufacturing cost of the box-shaped part, at each operation, especially in the first drawing operation, the plastic properties of the workpiece are used to the maximum extent.

Зная форму и размеры коробчатой детали и листовой заготовки, в первом приближении проектируют расчетную модель первой операции вытяжки полуфабриката с прижимом листовой заготовки, задают глубину вытяжки, угол наклона стенки первого полуфабриката и другие параметры штампа для вытяжки. Листовую заготовку 9 (фиг.1 и 2) деформируют в первый полуфабрикат 10 с наклонной стенкой и предельной без разрушения листовой заготовки высотой H₁, причем из листовой заготовки образуют дно первого полуфабриката, сразу же соответствующее дну заданной по чертежу коробчатой детали, на основании следующего инженерного анализа процесса формоизменения листовой заготовки.Knowing the shape and dimensions of the box-shaped part and the sheet blank, in the first approximation, they design the calculation model of the first operation of drawing a semi-finished product with pressing a sheet stock, set the drawing depth, the angle of inclination of the wall of the first semi-finished product and other parameters of the stamp for drawing. The sheet blank 9 (FIGS. 1 and 2) is deformed into the first semi-finished product 10 with an inclined wall and the ultimate non-breaking sheet blank with a height H ₁ , and from the sheet blank the bottom of the first semi-finished product is formed, immediately corresponding to the bottom of the box-shaped part specified in the drawing, based on the following engineering analysis of the process of forming sheet blanks.

На первой операции вытяжки напротив каждого углового закругления стенки коробчатой детали минимального радиуса имеется свой очаг деформации, находящийся в пластическом состоянии: например, при вытяжке наиболее распространенной прямоугольной коробчатой детали с четырьмя угловыми закруглениями одинакового радиуса имеются четыре одинаковых очага деформации напротив каждого из четырех угловых закруглений, а между очагами деформации имеются участки листовой заготовки, на всех этапах вытяжки находящиеся в упругом состоянии. Очаг деформации на вытягиваемой листовой заготовке находится напротив углового закругления минимального радиуса торцевой части пуансона, соответствующей дну коробчатой детали; этот очаг деформации делят на четыре участка: 1) первый угловой участок очага деформации во фланце листовой заготовки напротив углового закругления пуансона или стенки коробчатой детали с углом 2β; этот участок сверху и снизу расположен между прижимными поверхностями матрицы 2 и прижима 3 штампа для вытяжки и перед деформированием имеет внешний радиус R и внутренний радиус г на биссектрисе ОМ этого участка (фиг.1). 2) второй угловой участок очага деформации на листовой заготовке, контактирующий с кромкой матрицы, 3) третий угловой участок очага деформации на листовой заготовке, деформирующийся без воздействия поверхностных сил в зазоре между пуансоном и матрицей, 4) четвертый угловой участок очага деформации на листовой заготовке, элементы которого в процессе деформирования изгибаются по кромке пуансона и входят в контакт с этой кромкой пуансона (фиг.2). Из этих четырех участков очага деформации основным участком, оказывающим наибольшее влияние на опасность разрушения листовой заготовки в процессе вытяжки, является первый угловой участок очага деформации во фланце листовой заготовки.In the first drawing operation, opposite each angular rounding of the wall of the box part of the minimum radius, there is a deformation zone in the plastic state: for example, when drawing the most common rectangular box part with four corner curves of the same radius, there are four identical deformation centers opposite each of the four corner curves, and between the deformation zones there are sections of the sheet blank, which are in an elastic state at all stages of the drawing. The deformation zone on the stretched sheet blank is opposite the angular rounding of the minimum radius of the end part of the punch corresponding to the bottom of the box part; this deformation zone is divided into four sections: 1) the first corner section of the deformation zone in the flange of the sheet blank opposite the angular curvature of the punch or the wall of the box part with an angle of 2β; this section is located above and below between the pressing surfaces of the matrix 2 and the clamp 3 of the die for drawing and before deformation has an external radius R and an internal radius r on the bisector OM of this section (Fig. 1). 2) the second angular portion of the deformation zone on the sheet blank contacting with the edge of the matrix; 3) the third angular portion of the deformation zone on the sheet blank, deformable without surface forces in the gap between the punch and the matrix; 4) the fourth angular portion of the deformation zone on the sheet blank, whose elements in the process of deformation are bent along the edge of the punch and come into contact with this edge of the punch (figure 2). Of these four sections of the deformation zone, the main section that has the greatest impact on the risk of destruction of the sheet stock during the drawing process is the first corner section of the deformation zone in the flange of the sheet stock.

При определении максимального растягивающего напряжения σ_{ρ max}, действующего в опасной в понимании разрушения точке стенки вытягиваемого полуфабриката, последовательно определяют поля напряжений в каждом из четырех участков, используя в качестве граничных условий равенство растягивающего напряжения на границе смежных участков.When determining the maximum tensile stress σ _{ρ max} acting at a wall point of the extruded semi-finished product, which is dangerous in the sense of destruction, the stress fields in each of the four sections are successively determined using the equality of the tensile stress at the boundary of adjacent sections as boundary conditions.

На каждом этапе первой и последующих операций вытяжки опасная точка С (фиг.2 и 4) на вытягиваемом полуфабрикате определяется по следующим трем признакам: 1) находится на наружной поверхности стенки вытягиваемого полуфабриката, 2) в секущей плоскости, параллельной оси штампа для вытяжки и проходящей через биссектрису ОМ углового закругления минимального радиуса у вытягиваемого полуфабриката, 3) напротив точки G окончания контакта, иначе, точки сопряжения G образующей линии внутренней поверхности стенки вытягиваемого полуфабриката с образующей линией поверхности кромки пуансона, на нормали, проведенной из этой точки G перпендикулярно срединной линии стенки.At each stage of the first and subsequent drawing operations, the hazardous point C (Figs. 2 and 4) on the drawn-out semi-finished product is determined by the following three signs: 1) is on the outer surface of the wall of the drawn-out semi-finished product, 2) in the cutting plane parallel to the axis of the drawing die and passing through the bisector OM of angular rounding of the minimum radius of the extruded semi-finished product, 3) opposite the point G of the contact end, otherwise, the conjugation point G of the line forming the inner surface of the wall of the extruded semi-finished product with a normal line of the surface of the edge of the punch, on a normal drawn from this point G perpendicular to the median line of the wall.

В опасной точке па внешние элементарные слои листовой заготовки действует и растягивающее напряжение от изгиба листовой заготовки по кромке пуансона, и дополнительно растягивающее напряжение от первых трех участков очага деформации, поэтому именно эти внешние элементарные слои листовой заготовки сначала первыми перейдут в пластическое состояние, а затем, при достижении растягивающего напряжения предела прочности, начнут разрушаться. Для другой конструкции штампа для вытяжки, отличной от показанной на фиг.1-6, опасная точка С на вытягиваемом полуфабрикате может находиться в другом месте; например в штампе для вытяжки с перетяжными ребрами или порогами опасная точка на вытягиваемом полуфабрикате может находиться напротив этих перетяжных ребер или порогов.At a dangerous point, the external elementary layers of the sheet blank are affected by tensile stress from bending the sheet stock along the edge of the punch and additional tensile stress from the first three sections of the deformation zone, therefore it is these external elementary layers of the sheet blank that first go into the plastic state, and then when tensile stress is reached, the tensile strength will begin to collapse. For a different design of the dies for drawing, different from that shown in figures 1-6, the hazardous point C on the drawn semi-finished product may be in another place; for example, in a stamp for hoods with hauling ribs or thresholds, the hazardous point on the pulled semi-finished product may be opposite these hauling ribs or thresholds.

Так как процесс вытяжки является нестационарным, то для анализа этот процесс или рабочий ход штампа для вытяжки разбивают на большое количество i-x этапов, i=1, 2, 3, …, N, где количество этапов N выбирают в зависимости от глубины вытяжки и других факторов. Для определения напряженно-деформированного состояния (НДС) каждого элемента первого углового участка очага деформации, а именно углового участка фланца листовой заготовки, на каждом этапе вытяжки принимают расчетную модель плоского напряженного состояния и в полярных координатах ρ, θ решают статически определимую задачу из трех уравнений с тремя неизвестными а σ_ρ, σ_θ и τ, а именно, совместно решают известные из теорий пластичности и обработки металлов давлением два уравнения равновесияSince the drawing process is non-stationary, for analysis, this process or the stroke of the stamp for drawing is divided into a large number of ix stages, i = 1, 2, 3, ..., N, where the number of stages N is selected depending on the drawing depth and other factors . To determine the stress-strain state (VAT) of each element of the first angular portion of the deformation zone, namely, the angular portion of the flange of the sheet stock, at each stage of drawing, a calculated model of the plane stress state is adopted and the polarized coordinates ρ, θ solve a statically determinable problem of three equations with three unknowns σ σ _ρ , σ _θ and τ, namely, jointly solve two equilibrium equations known from theories of plasticity and metal processing

∂σ_ρ/∂ρ+(1/ρ)∂τ/∂θ+(σ_ρ-σ_θ)/ρ=0, ∂τ/∂ρ+(1/ρ)∂σ_θ/∂θ+2τ/ρ=0 и уравнение пластичности $${\left({\sigma }_{\rho }-{\sigma }_{\theta }\right)}^2+4{\tau }^2={\sigma }_s^2$$

, где ρ - текущий радиус элемента фланца листовой заготовки напротив углового закругления коробчатой детали: r≤ρ≤R, σ_ρ - растягивающее напряжение, действующее в элементе вдоль радиуса, σ_θ - сжимающее напряжение, действующее в элементе в перпендикулярном по отношению к растягивающему напряжению направлении, τ - касательное напряжение, которое задают по линейной зависимости τ=-τ_sθ/β=-(σ_s/2)θ/β, τ_s - максимальная величина, которой может достичь касательное напряжение при пластической деформации и которая из уравнения пластичности при σ_ρ-σ_θ=0 равна σ_s/2, знак минус в последней формуле означает, что касательное напряжение действует в отрицательном направлении координаты ρ, σ_s - напряжение текучести, увеличивающееся за счет упрочнения листовой заготовки. После подстановки уравнения пластичности в первое уравнение равновесия и интегрирования полученного дифференциального уравнения с использованием граничного условия, что на первом i-м этапе вытяжки при i=1 на биссектрисе ОМ углового участка фланца листовой заготовки при ρ=R, σ_ρ=0, получают формулу для определения растягивающего напряжения σ_ρ в функции радиуса ρ и угла θ: $${\sigma }_{\rho }={\sigma }_s\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R/\rho \right).$$

По последней формуле рассчитывают распределение но углу 0≤θ≤β растягивающего напряжения σ_ρ, в том числе в наиболее напряженной точке пересечения биссектрисы ОМ, на которой θ=0, и внутреннего контура углового участка фланца листовой заготовки радиуса ρ=r при i=1: $${\sigma }_{\rho =r}={\sigma }_s\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R/r\right).$$

∂σ _ρ / ∂ρ + (1 / ρ) ∂τ / ∂θ + (σ _ρ -σ _θ ) / ρ = 0, ∂τ / ∂ρ + (1 / ρ) ∂σ _θ / ∂θ + 2τ / ρ = 0 and the plasticity equation $${\left({\sigma }_{\rho }-{\sigma }_{\theta }\right)}^2+\mathrm{four}{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="\tau "\; filenames="00000029.png,00000030.png"\; state="\{\{state\}\}">\tau </figure-callout>}}^2={\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="\sigma \; s"\; filenames="00000029.png,00000030.png"\; state="\{\{state\}\}">\sigma \; </figure-callout>}}_s^{}$$

, where ρ is the current radius of the element of the flange of the sheet blank opposite the angular curvature of the box part: r≤ρ≤R, σ _ρ is the tensile stress acting in the element along the radius, σ _θ is the compressive stress acting in the element perpendicular to the tensile stress direction, τ is the shear stress, which is set in a linear relationship τ = -τ _s θ / β = - (σ _s / 2) θ / β, τ _s is the maximum value that the shear stress can achieve during plastic deformation and which from the equation ductility at σ _ρ -σ _θ = 0 is equal to σ _s / 2, the minus sign in the last formula means that the shear stress acts in the negative direction of the coordinate ρ, σ _s is the yield stress, which increases due to hardening of the sheet stock. After substituting the plasticity equation into the first equation of equilibrium and integrating the obtained differential equation using the boundary condition that at the first i-th stage of drawing at i = 1 on the bisector OM of the angular section of the flange of the sheet blank with ρ = R, σ _ρ = 0, we obtain the formula to determine the tensile stress σ _ρ as a function of radius ρ and angle θ: $${\sigma }_{\rho }={\sigma }_s\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R/\rho \right).$$

According to the last formula, the distribution of the tensile stress σ _ρ at the angle 0≤θ≤β is calculated, including at the most intense point of intersection of the OM bisector at which θ = 0 and the inner contour of the corner portion of the flange of the sheet stock of radius ρ = r at i = 1 : $${\sigma }_{\rho =r}={\sigma }_s\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R/r\right).$$

Задавая рабочий ход штампа или глубину вытяжки h_1,i, на последующих i-x этапах вытяжки из условия равенства площадей срединных поверхностей известного из геометрических построений полуфабриката и исходной листовой заготовки рассчитывают текущий уменьшающийся от этапа к этапу i-й радиус R_i контура листовой заготовки на биссектрисе ОМ углового участка фланца и напряжение σ_ρ=r по формуле $${\sigma }_{\rho =r}={\sigma }_s\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_i/r\right).$$

By setting the stroke of the stamp or the drawing depth h _{1, i} , at the next ix stages of drawing, from the condition of equal areas of the middle surfaces known from the geometric constructions of the semifinished product and the initial sheet blank, the current i-th radius R _{i of the} sheet blank contour on the bisector is calculated OM of the angular portion of the flange and stress σ _{ρ = r} according to the formula $${\sigma }_{\rho =r}={\sigma }_s\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_i/r\right).$$

Напряжение текучести σ_s в зависимости от интенсивности деформаций $$\overline{\epsilon }$$

рассчитывают с учетом упрочнения заготовки по формуле Жаркова В.А. $${\sigma }_s={\sigma }_T+{\sigma }_B\left(1+{\delta }_p\right){\overline{\epsilon }}^n$$

, n=ln{1-σ_T/[σ_B(1+δ_p)]}/ln[ln(1+δ_p)] (Жарков В.А. Методология компьютерного проектирования технологических процессов с учетом анизотропии штампуемого материала. - Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2007. №1, с.30-42), где предел текучести σ_T, предел прочности σ_B и относительное равномерное удлинение δ_p определяют по ГОСТ 11701-84 "Металлы. Методы испытаний на растяжение тонких листов и лент". Интенсивность деформаций $$\overline{\epsilon }$$

находят из условия, что на i-м этапе вытяжки радиус R контура листовой заготовки на биссектрисе ОМ углового участка фланца уменьшается до радиуса R_i, а радиус любого выделенного элемента фланца также уменьшается от исходного значения ρ₀ до текущего значения ρ. Из условия равенства площадей полученных двух элементарных круговых колец радиусов R, R_i и ρ₀, ρ сначала находят величину ρ₀, а затем величину $$\overline{\epsilon }=\left({\rho }_0-\rho \right)/{\rho }_0=1-\rho /\sqrt{R^2+{\rho }^2-R_i^2}$$

. При вытяжке по мере перемещения контура листовой заготовки ширина углового участка фланца по биссектрисе ОМ, первоначально равная (R-r), постепенно уменьшается. На начальных этапах втягивания фланца листовой заготовки пуансоном в матрицу упрочнение очага деформации в виде углового участка фланца листовой заготовки превалирует над уменьшением ширины по биссектрисе ОМ этого участка и растягивающее вдоль биссектрисы ОМ напряжение σ_ρ=r на внутреннем контуре фланца увеличивается. На заключительных этапах втягивания фланца листовой заготовки пуансоном в матрицу уменьшение ширины по биссектрисе ОМ очага деформации в виде углового участка фланца листовой заготовки превалирует над упрочнением этого участка над и растягивающее вдоль биссектрисы ОМ напряжение σ_ρ=r на внутреннем контуре фланца уменьшается. Значение интенсивности деформаций на биссектрисе ОМ внутреннего контура углового участка фланца листовой заготовки радиуса r на i-м этапе вытяжки рассчитывают по последней формуле при ρ=r: $$\overline{\epsilon }=1-r/\sqrt{R^2+r^2-R_i^2}$$

.Yield stress σ _s depending on strain rate $$\overline{\epsilon }$$

calculated taking into account the strengthening of the workpiece according to the formula V. Zharkov $${\sigma }_s={\sigma }_T+{\sigma }_B\left(\mathrm{one}+{\delta }_p\right){\overline{\epsilon }}^n$$

, n = ln {1-σ _T / [σ _B (1 + δ _p )]} / ln [ln (1 + δ _p )] (VA Zharkov Methodology of computer-aided design of technological processes taking into account the anisotropy of the stamped material. - Forging and stamping production. Processing of materials by pressure. 2007. No. 1, pp. 30-42), where yield strength σ _T , tensile strength σ _B and relative uniform elongation δ _{p are} determined according to GOST 11701-84 "Metals. Tensile test methods thin sheets and ribbons. " Strain rate $$\overline{\epsilon }$$

they find from the condition that at the ith stage of drawing, the radius R of the contour of the sheet blank on the bisector OM of the angular portion of the flange decreases to the radius R _i , and the radius of any selected element of the flange also decreases from the initial value ρ ₀ to the current value ρ. From the condition of equality of the areas of the obtained two elementary circular rings of radii R, R _i and ρ ₀ , ρ first find the value ρ ₀ , and then the value $$\overline{\epsilon }=\left({\rho }_0-\rho \right)/{\mathrm{<figure-callout\; id="0"\; label="\rho "\; filenames="00000037.png,00000039.png"\; state="\{\{state\}\}">\rho </figure-callout>}}_0=\mathrm{one}-\rho /\sqrt{{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="R"\; filenames="00000029.png,00000030.png"\; state="\{\{state\}\}">R</figure-callout>}}^2+{\rho }^2-{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="R\; i"\; filenames="00000029.png,00000030.png"\; state="\{\{state\}\}">R\; </figure-callout>}}_i^{}}$$

. When drawing as the contour of the sheet blank moves, the width of the angular portion of the flange along the bisector OM, initially equal to (Rr), gradually decreases. At the initial stages of retraction of the sheet billet flange with a punch into the matrix, the strengthening of the deformation zone in the form of an angular section of the sheet billet flange prevails over a decrease in the width along the OM bisector of this section and the stress σ _{ρ = r} stretching along the OM bisector on the inner contour of the flange increases. At the final stages of retraction of the sheet blank by the punch into the matrix, the decrease in the width along the OM bisector of the deformation zone in the form of an angular section of the sheet blank flange prevails over the hardening of this section above and the stress σ _{ρ = r} stretching along the OM bisector on the inner contour of the flange decreases. The value of the strain intensity on the bisector OM of the inner contour of the angular portion of the flange of the sheet blank of radius r at the ith stage of drawing is calculated by the last formula at ρ = r: $$\overline{\epsilon }=\mathrm{one}-r/\sqrt{{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="R"\; filenames="00000029.png,00000030.png"\; state="\{\{state\}\}">R</figure-callout>}}^2+r^2-{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="R\; i"\; filenames="00000029.png,00000030.png"\; state="\{\{state\}\}">R\; </figure-callout>}}_i^{}}$$

.

В процессе вытяжки и перемещения фланца силы трения 2µQ между двумя поверхностями листовой заготовки толщиной s и прижимными поверхностями матрицы и прижима штампа, которые увеличивают растягивающее напряжение σ_ρ=r на приращение Δσ_ρ,fr, относят к площади сечения по периметру внутреннего контура фланца: Ls и получают Δσ_ρ,fr=2µQ/(Ls), где L - периметр внутреннего контура фланца листовой заготовки. Окончательно, задавая рабочий ход штампа или глубину вытяжки h_i на i-м этапе вытяжки и рассчитывая текущий i-й радиус R_i контура листовой заготовки на биссектрисе ОМ углового участка фланца, находят распределение по углу 0≤θ≤β растягивающего напряжения на границе первого участка очага деформации, а именно на внутреннем контуре углового участка фланца листовой заготовки с учетом сил трения, в том числе, в наиболее напряженном направлении вдоль биссектрисы ОМ при θ=0: $${\sigma }_{\rho =r}={\sigma }_s\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_i/r\right)+2\mu Q/\left(Ls\right),$$

где Q - сила прижатия фланца прижимом штампа от подушки пресса или буфера штампа, задаваемая по справочникам и уточняемая при отладке штампа для вытяжки, µ - коэффициент трения, который берут из справочников в зависимости от применяемого при вытяжке смазочного материала, а также в зависимости от материалов листовой заготовки и рабочих частей штампа для вытяжки.In the process of drawing and moving the flange of the friction force 2µQ between two surfaces of a sheet blank of thickness s and the pressing surfaces of the matrix and the die clamp, which increase the tensile stress σ _{ρ = r} by the increment Δσ _{ρ, fr} , refer to the cross-sectional area along the perimeter of the inner contour of the flange: Ls and get Δσ _{ρ, fr} = 2µQ / (Ls), where L is the perimeter of the inner contour of the flange of the sheet stock. Finally, by setting the stroke of the stamp or the drawing depth h _i at the i-th drawing step and calculating the current i-th radius R _{i of the} sheet blank contour on the bisector OM of the angular portion of the flange, the tensile stress distribution at the angle 0≤θ≤β is found at the boundary of the first section of the deformation zone, namely, on the inner contour of the angular section of the flange of the sheet stock, taking into account the friction forces, including in the most stressful direction along the bisector OM at θ = 0: $${\sigma }_{\rho =r}={\sigma }_s\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_i/r\right)+2\mu Q/\left(Ls\right),$$

where Q is the pressing force of the flange by pressing the die from the press pad or the buffer of the die, specified according to the references and refined when debugging a stamp for drawing, µ is the friction coefficient taken from the references depending on the lubricant used in the drawing, and also depending on the materials blanks and working parts of the stamp for drawing.

В процессе вытяжки перемещающийся к центру О углового закругления пуансона элемент первого углового участка очага деформации во фланце листовой заготовки, первоначально прилегающий к внутреннему контуру фланца радиуса r, переходит на второй угловой участок очага деформации, изгибается по кромке матрицы и перемещается с трением о кромку матрицы, а затем спрямляется при сходе с кромки матрицы и становится частью наклонной стенки полуфабриката. Влияние изгиба элемента фланца на растягивающее напряжение σ_ρ оценивают поправкой на изгиб Δσ_ρ=σ_Ts/(4r_m,1+2s), на которую ступенчато увеличивают σ_ρ в зоне изгиба. Влияние трения элемента при изгибе по кромке матрицы учитывают множителем $$e^{\mu {\alpha }_i}$$

, иначе, ехр(µα_i), где α_i - увеличивающийся от i-го этапа к (i+1)-му этапу вытяжки угол охвата листовой заготовкой кромок матрицы и пуансона. Влияние спрямления изогнутого элемента при сходе с кромки матрицы учитывают той же поправкой $$\Delta {\sigma }_{\rho }={\sigma }_{T}s/\left(4r_{m\mathrm{,1}}+2s\right)$$

. Окончательно, задавая рабочий ход штампа или глубину вытяжки h_1,i на i-м этапе вытяжки и рассчитывая текущий i-й радиус R_i контура листовой заготовки на биссектрисе ОМ углового участка фланца, сначала из геометрических построений определяют угол α_i охвата листовой заготовкой кромок матрицы и пуансона и радиус r_b,1,i границы второго участка очага деформации в месте окончания контакта листовой заготовки с кромкой матрицы, а затем находят распределение по углу 0≤θ≤β растягивающего напряжения, действующего на этой границе второго участка очага деформации, в том числе в наиболее напряженном направлении вдоль биссектрисы ОМ при θ=0 (фиг.2):During the drawing process, the element of the first angular portion of the deformation zone in the flange of the sheet blank, initially adjacent to the inner contour of the flange of radius r, moving to the center O of the rounding off of the punch, which is initially adjacent to the inner contour of the flange of radius r, passes to the second corner portion of the deformation zone, bends along the edge of the matrix and moves with friction against the edge of and then straightens when leaving the edge of the matrix and becomes part of the inclined wall of the semi-finished product. The effect of the bending of the flange element on the tensile stress σ _{ρ is} evaluated by the bending correction Δσ _ρ = σ _T s / (4r _{m, 1} + 2s), by which σ _{ρ is} gradually increased in the bending zone. The effect of friction of the element during bending along the edge of the matrix is taken into account by the factor $$e^{\mu {\alpha }_i}$$

otherwise, exp (µα _i ), where α _i is the angle of coverage of the edges of the matrix and punch by the sheet blank increasing from the i-th stage to the (i + 1) -th stage of drawing. The effect of straightening a curved element when leaving the edge of the matrix is taken into account with the same correction $$\Delta {\sigma }_{\rho }={\sigma }_{T}s/\left(\mathrm{four}{r}_{m\mathrm{,one}}+2s\right)$$

. Finally, setting the stroke of the stamp or the drawing depth h _{1, i} at the i-th stage of drawing and calculating the current i-th radius R _{i of the} contour of the sheet stock on the bisector OM of the angular portion of the flange, first determine the angle α _{i of} coverage of the sheet blank from the geometric constructions matrix and punch and the radius r _{b, 1, i of the} boundary of the second section of the deformation zone at the end of contact of the sheet blank with the edge of the matrix, and then find the distribution over the angle 0≤θ≤β of tensile stress acting on this boundary of the second section of the center deformation, including in the most stressful direction along the bisector OM at θ = 0 (figure 2):

$${\sigma }_{\rho }^{\text{'}}=\left\{{\sigma }_s\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_i/r\right)+2\mu Q/\left(Ls\right)+{\sigma }_{T}s/\left(4r_{m\mathrm{,1}}+2s\right)\right\}\exp \left(\mu {\alpha }_i\right)+{\sigma }_{T}s/\left(4r_{m\mathrm{,1}}+2s\right).$$

$${\sigma }_{\rho }^{\text{'}\text{'}}=\left\{{\sigma }_s\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_i/r\right)+2\mu Q/\left(Ls\right)+{\sigma }_{T}s/\left(\mathrm{four}{r}_{m\mathrm{,one}}+2s\right)\right\}\exp \left(\mu {\alpha }_i\right)+{\sigma }_{T}s/\left(\mathrm{four}{r}_{m\mathrm{,one}}+2s\right).$$

Для определения НДС третьего углового участка очага деформации в наклонной стенке вытягиваемого полуфабриката учитывают, что этот участок деформируется без воздействия поверхностных сил в зазоре между пуансоном и матрицей, и поэтому так же, как и выше для фланца, на каждом этапе вытяжки принимают расчетную модель плоского напряженного состояния и совместно решают известные из теорий пластичности и обработки металлов давлением приведенные выше уравнения равновесия и уравнение пластичности: так как этот третий угловой участок при вытяжке подвергается значительно меньшим пластическим деформациям, чем фланец, то в уравнении пластичности принимают, что напряжение текучести σ_s равно пределу текучести σ_T по ГОСТ 11701-84. После подстановки уравнения пластичности в первое уравнение равновесия и интегрирования полученного дифференциального уравнения с использованием граничного условия, что на границе второго углового участка очага деформации радиуса ρ=r_b,1,i, $${\sigma }_{\rho }={\sigma }_{\rho }^{\text{'}}$$

, выводят формулу для определения растягивающего напряжения $${\sigma }_{\rho }^{\text{'}\text{'}}$$

, в функции радиуса ρ и угла θ на третьем угловом участке очага деформации: $${\sigma }_{\rho }^{\text{'}\text{'}}={\sigma }_{\rho }^{\text{'}}+{\sigma }_T\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(r_{b\mathrm{,1,}i}/\rho \right).$$

To determine the VAT of the third angular section of the deformation zone in the inclined wall of the extruded semi-finished product, it is taken into account that this section is deformed without the action of surface forces in the gap between the punch and the die, and therefore, as above for the flange, at each stage of the drawing, a calculated model of plane stress states and together solve the above equilibrium equations and the plasticity equation known from theories of plasticity and metal forming: since this third angular section is stretched ke undergoes significantly less plastic deformation than the flange, in the equation taking plasticity that yield stress σ _s is equal to the yield stress σ _T in accordance with GOST 11701-84. After substituting the plasticity equation in the first equation of equilibrium and integrating the resulting differential equation using the boundary condition that at the boundary of the second corner section of the deformation zone of radius ρ = r _{b, 1, i} , $${\sigma }_{\rho }={\sigma }_{\rho }^{\text{'}\text{'}}$$

derive a formula for determining tensile stress $${\sigma }_{\rho }^{\text{'}\text{'}\text{'}\text{'}}$$

, as a function of radius ρ and angle θ in the third corner portion of the deformation zone: $${\sigma }_{\rho }^{\text{'}\text{'}\text{'}\text{'}}={\sigma }_{\rho }^{\text{'}\text{'}}+{\sigma }_T\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(r_{b\mathrm{,one,}i}/\rho \right).$$

На четвертом угловом участке очага деформации влияние изгиба элемента листовой заготовки по кромке пуансона на растягивающее напряжение оценивают поправкой на изгиб Δσ_ρ=σT_s/(4r_p+2_s), на которую ступенчато увеличивают растягивающее напряжение $${\sigma }_{\rho }^{\text{'}\text{'}}$$

в зоне изгиба.In the fourth corner portion of the deformation zone, the influence of the bending of the sheet blank element along the edge of the punch on the tensile stress is evaluated by the correction for bending Δσ _ρ = σT _s / (4r _p + 2 _s ), by which the tensile stress is increased stepwise $${\sigma }_{\rho }^{\text{'}\text{'}\text{'}\text{'}}$$

in the bend zone.

В итоге получают следующую формулу Жаркова В.А. для определения максимального растягивающего напряжения σ_{ρ max} в опасном сечении стенки вытягиваемого полуфабриката на границе контакта очага деформации с кромкой пуансона при ρ=r_c,1,i в разрезе А-А, проходящем через биссектрису ОМ углового закругления стенки коробчатой детали (фиг.2):As a result, the following formula of V. Zharkov is obtained. to determine the maximum tensile stress σ _{ρ max} in the dangerous section of the wall of the extruded semi-finished product at the boundary of the contact of the deformation zone with the edge of the punch at ρ = r _{c, 1, i} in section AA passing through the bisector OM of the angular curvature of the wall of the box part (Fig. 2 ):

$$\begin{array}{l}{\sigma }_{\rho \max }=\left\{{\sigma }_s\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_i/r\right)+2\mu Q/\left(Ls\right)+{\sigma }_{T}s/\left(4r_{m\mathrm{,1}}+2s\right)\right\}\exp \left(\mu {\alpha }_i\right)+\\ +{\sigma }_{T}s/\left(4r_{m\mathrm{,1}}+2s\right)+{\sigma }_T\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(r_{b\mathrm{,1,}i}/r_{c\mathrm{,1,}i}\right)+{\sigma }_{T}s/\left(4r_p+2s\right).\end{array}$$

$$\begin{array}{l}{\sigma }_{\rho \max }=\left\{{\sigma }_s\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_i/r\right)+2\mu Q/\left(Ls\right)+{\sigma }_{T}s/\left(\mathrm{four}{r}_{m\mathrm{,one}}+2s\right)\right\}\exp \left(\mu {\alpha }_i\right)+\\ +{\sigma }_{T}s/\left(\mathrm{four}{r}_{m\mathrm{,one}}+2s\right)+{\sigma }_T\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(r_{b\mathrm{,one,}i}/r_{c\mathrm{,one,}i}\right)+{\sigma }_{T}s/\left(\mathrm{four}{r}_p+2s\right).\end{array}$$

На определенных этапах вытяжки некоторые слагаемые в последней формуле учитывать не нужно; например, на всех этапах после выхода углового участка контура листовой заготовки из-под прижима штампа первый угловой участок и второй угловой участок очага деформации переходят в стенку вытягиваемого полуфабриката и соответствующие слагаемые учитывать не нужно. Из последней формулы устанавливают, что на любом этапе вытяжки чем больше радиус r внутреннего контура основного первого углового участка очага деформации во фланце листовой заготовки и соответственно чем меньше площадь поверхности этого основного первого углового участка очага деформации, тем меньше напряжение σ_{ρ max}. Следовательно, за счет увеличения радиуса проема матрицы штампа для вытяжки и, соответственно, радиуса r внутреннего контура фланца листовой заготовки напротив углового закругления минимального радиуса стенки коробчатой детали вместо ранее недопустимой вытяжки полуфабриката с вертикальной стенкой на первой операции осуществляют по новому способу ставшую допустимой вытяжку полуфабриката с наклонной стенкой.At certain stages of the drawing, some terms in the last formula need not be taken into account; for example, at all stages after the exit of the corner portion of the sheet blank contour from under the pressure of the stamp, the first corner portion and the second corner portion of the deformation zone go into the wall of the drawn semi-finished product and the corresponding terms need not be taken into account. From the last formula, it is established that at any stage of the drawing, the larger the radius r of the inner contour of the main first angular portion of the deformation zone in the flange of the sheet stock and, accordingly, the smaller the surface area of this main first angular portion of the deformation zone, the lower the stress σ _{ρ max} . Consequently, by increasing the radius of the aperture of the die matrix for the hood and, accordingly, the radius r of the inner contour of the flange of the sheet stock, opposite the angular rounding of the minimum radius of the wall of the box part, instead of the previously unacceptable hood of the semi-finished product with a vertical wall, in the first operation, the hood of the semi-finished product is allowed to be drawn using a new method inclined wall.

Так как НДС стенки вытягиваемого полуфабриката в опасном сечении соответствует НДС листового образца при испытании на растяжение по ГОСТ 11701-84, то опасность разрушения полуфабриката оценивают по критерию: рассчитанное по выведенной выше формуле максимальное растягивающее напряжение в опасном сечении стенки вытягиваемого полуфабриката на всех этапах деформирования должно быть меньше или равно пределу текучести σ_T по ГОСТ 11701-84, а именно:Since the VAT of the wall of the extruded semi-finished product in a dangerous section corresponds to the VAT of the sheet sample during tensile testing according to GOST 11701-84, the danger of destruction of the semi-finished product is evaluated according to the criterion: the maximum tensile stress calculated in the above formula for the dangerous section of the wall of the extruded semi-finished product at all stages of deformation should be less than or equal to the yield strength σ _T according to GOST 11701-84, namely:

σ_{ρ max}≤σ_T.σ _{ρ max} ≤σ _T.

При вытяжке по мере перемещения контура листовой заготовки ширина основного первого углового участка очага деформации во фланце листовой заготовки, первоначально равная (R-r), постепенно уменьшается, в то время как площадь поверхности остальных трех угловых участков очага деформации увеличивается. На начальных этапах втягивания углового участка фланца листовой заготовки пуансоном в матрицу упрочнение листовой заготовки превалирует над уменьшением ширины углового участка фланца и растягивающее напряжение в опасном сечении стенки вытягиваемого полуфабриката увеличивается. На заключительных этапах втягивания углового участка фланца листовой заготовки пуансоном в матрицу уменьшение ширины этого углового участка фланца может как превалировать, так может и не превалировать над упрочнением листовой заготовки и растягивающее напряжение в опасном сечении стенки вытягиваемого полуфабриката может как уменьшиться, так и увеличиться в зависимости от параметров вытяжки. Поэтому важно на всех этапах деформирования листовой заготовки рассчитать по выведенной выше формуле максимальное растягивающее напряжение σ_{ρ max} в опасном сечении стенки вытягиваемого полуфабриката и сравнить с пределом текучести σ_T для оценки опасности разрушения полуфабриката.When drawing as the contour of the sheet stock extends, the width of the main first corner portion of the deformation zone in the flange of the sheet blank, initially equal to (Rr), gradually decreases, while the surface area of the remaining three corner sections of the deformation zone increases. At the initial stages of retraction of the angular portion of the flange of the sheet stock by the punch into the matrix, the strengthening of the sheet blank prevails over a decrease in the width of the angular portion of the flange and the tensile stress in the dangerous section of the wall of the drawn semi-finished product increases. At the final stages of retraction of the angular portion of the flange of the sheet blank by the punch into the matrix, a decrease in the width of this angular portion of the flange may either prevail or may not prevail over the hardening of the sheet blank, and the tensile stress in the dangerous section of the wall of the drawn semi-finished product may decrease or increase depending on hood parameters. Therefore, it is important at all stages of deformation of the sheet stock to calculate the maximum tensile stress σ _{ρ max} in the dangerous section of the wall of the extruded semi-finished product using the above formula and compare it with the yield strength σ _T to assess the danger of destruction of the semi-finished product.

Формула для расчета σ_{ρ max} справедлива для вытяжки любого коробчатого полуфабриката как с вертикальной, так и с наклонной стенкой. На первой операции вытяжки, сравнивая значения σ_{ρ max} в опасном сечении вытягиваемого коробчатого полуфабриката с наклонной стенкой на угловом закруглении по данному новому способу и коробчатого полуфабриката с вертикальной стенкой по известному способу, при одинаковых размерах листовой заготовки и пуансона заключают, что в первом случае но новому способу вытяжки полуфабриката с наклонной стенкой значение максимального растягивающего напряжения σ_{ρ max} меньше или равно пределу текучести σ_T и вытяжка полуфабриката без разрушения возможна, а во втором случае по известному способу вытяжки полуфабриката с вертикальной стенкой значение σ_{ρ max} больше σ_T и при вытяжке произойдет отрыв дна в опасном сечении вертикальной стенки полуфабриката.The formula for calculating σ _{ρ max is} valid for the extraction of any box-shaped semi-finished product with both a vertical and an inclined wall. In the first operation of the hood, comparing the values of σ _{ρ max} in the dangerous section of the pulled box-shaped semi-finished product with an inclined wall at an angular rounding according to this new method and the box-shaped semi-finished product with a vertical wall according to the known method, with the same dimensions of the sheet blank and punch, it is concluded that in the first case, but a new process for drawing semifinished with inclined wall of the maximum value of the tensile stress σ _{ρ max} is less than or equal to the yield stress σ _T and extractor semifinished product without destroying poss on and in the second case in the conventional manner drawing with the vertical wall semifinished value σ _{ρ max} σ _T greater and will draw-dangerous gap in the bottom section of the vertical wall of the semifinished product.

Когда в процессе вытяжки по новому способу напряжение σ_{ρ max} достигнет предела текучести σ_T, опасное сечение стенки полуфабриката начнет пластически деформироваться и упрочняться, однако разрушения полуфабриката не произойдет, так как процесс вытяжки прекращают. В то же время такая вытяжка полуфабриката, когда на последнем этапе напряжение σ_{p max} становится равным пределу текучести σ_T, позволяет в наибольшей мере использовать пластические свойства листовой заготовки на первой операции.When the stress σ _{ρ max} reaches the yield stress σ _T during the drawing process according to the new method, the dangerous section of the semifinished product wall will begin to plastically deform and harden, however, the fracture of the semifinished product will not occur, since the stretching process is stopped. At the same time, such an extension of the semi-finished product, when at the last stage the stress σ _{p max} becomes equal to the yield strength σ _T , allows the plastic properties of the sheet blank to be used to the greatest extent in the first operation.

Зная растягивающее напряжение σ_ρ в каждом элементе очага деформации, из уравнения пластичности или из второго уравнения равновесия находят сжимающее напряженнее σ_θ, которое вызывает потерю устойчивости участков листовой заготовки с образованием складок. Наибольшая опасность складкообразования существует на основном первом участке очага деформации во фланце листовой заготовки, поэтому для устранения такой опасности в штампе для вытяжки применяют прижим. Для уменьшения складкообразования наклонных участков стенки полуфабриката напротив прямолинейных отрезков верхнего контура торца пуансона, соответствующих прямолинейным отрезкам контура стенки коробчатой детали на виде сверху, отрезки нижнего большего по размерам контура пуансона напротив этих прямолинейных отрезков контура торца пуансона делают выпуклыми, как показано на фиг.1, 2 и 3. Параметры вытяжки определяют и уточняют при отладке штампа для вытяжки таким образом, чтобы на начальных этапах вытяжки складки на вытягиваемом полуфабрикате были такой минимально допустимой величины, чтобы их можно было расправить между рабочими поверхностями матрицы и пуансона на заключительных этапах вытяжки.Knowing the tensile stress σ _ρ in each element of the deformation zone, from the plasticity equation or from the second equilibrium equation, the compressive stress σ _{θ is found} , which causes a loss of stability of the sections of the sheet blank with the formation of folds. The greatest danger of folding occurs in the main first section of the deformation zone in the flange of the sheet stock, therefore, to eliminate this danger, a clamp is used in the die for drawing. To reduce the folding of the inclined sections of the wall of the semi-finished product opposite the straight sections of the upper contour of the end face of the punch, corresponding to the rectilinear segments of the contour of the wall of the box part in the top view, the segments of the lower larger contour of the punch opposite these straight sections of the contour of the end face of the punch are made convex, as shown in figure 1, 2 and 3. The parameters of the hood are determined and specified when debugging the stamp for the hood in such a way that, in the initial stages of the hood, the folds on the hood are pulled such as- sembly parts were minimally permissible value, that they can be spread between the working surfaces of the die and punch at the final stages of drawing.

Компоненты деформированного состояния элементов очага деформации рассчитывают при помощи известных из теорий пластичности и обработки металлов давлением уравнений связи между напряжениями и деформациями.The components of the deformed state of the elements of the deformation zone are calculated using the equations of the relationship between stress and strain known from the theories of plasticity and metal processing.

Таким образом, задавая в первом и последующих приближениях глубину вытяжки, угол наклона стенки первого полуфабриката и другие параметры первой операции вытяжки и рассчитывая по выведенной выше формуле значение σ_{ρ max}, определяют рациональные параметры первой операции и штампа для вытяжки из условий, чтобы максимальное растягивающее напряжение σ_{ρ max} в опасном сечении стенки вытягиваемого полуфабриката на всех этапах деформирования листовой заготовки постепенно увеличивалось и на последнем этапе деформирования стало равным пределу текучести σ_T; глубина вытяжки была предельной - без разрушения заготовки, край заготовки в конечный момент вытяжки, по возможности, не выскальзывал из-под прижима штампа для исключения неисправимого складкообразования листовой заготовки, и чтобы на заключительных этапах вытяжки в крайнем нижнем положении подвижной части штампа осуществлялась правка (фиг.3) небольших, допустимых на предыдущих этапах вытяжки, складок по всей поверхности полуфабриката.Thus, setting the drawing depth in the first and subsequent approximations, the angle of inclination of the wall of the first semi-finished product and other parameters of the first drawing operation and calculating the value of σ _{ρ max} using the above formula, determine the rational parameters of the first operation and the stamp for drawing from the conditions so that the maximum tensile stress σ _{ρ max} in the dangerous section of the wall of the extruded semi-finished product at all stages of deformation of the sheet stock gradually increased and at the last stage of deformation became equal to the limit t fluidity σ _T ; the drawing depth was extreme - without destroying the workpiece, the edge of the workpiece at the final moment of drawing did not, if possible, slip out from under the clamp of the stamp to exclude irreparable folding of the sheet stock, and so that at the final stages of drawing in the lowermost position of the movable part of the stamp, dressing should be carried out (Fig. .3) small folds acceptable at the previous stages of drawing along the entire surface of the semi-finished product.

На последующей второй операции вытяжки вытягивают последующий второй полуфабрикат, в качестве заготовки используют предыдущий первый полуфабрикат после предыдущей первой операции вытяжки, форму и размеры дна первого полуфабриката оставляют прежними, соответствующими дну коробчатой детали, первый угол наклона γ₁ стенки первого полуфабриката уменьшают до γ₂, глубину вытяжки увеличивают от первого предельного значения H₁, до второго предельного без разрушения полуфабриката значения Н₂ и конфигурацию полуфабриката на этой второй операции приближают к конфигурации коробчатой детали, а от подушки пресса или буфера штампа на прижиме штампа, прижимающего край полуфабриката, создают силу, заталкивающую в процессе вытяжки наклонную стенку полуфабриката в матрицу штампа и облегчающую процесс вытяжки без разрушения полуфабриката (фиг.4), на конечных этапах вытяжки одновременно с вытяжкой выполняют правку складок на поверхности полуфабриката, минимально допустимых на предыдущих этапах данной операции вытяжки (фиг.5).In the subsequent second drawing operation, the subsequent second semi-finished product is drawn, the previous first semi-finished product is used as a preform after the previous first drawing operation, the shape and dimensions of the bottom of the first semi-finished product are left unchanged, corresponding to the bottom of the box part, the first angle of inclination γ _{1 of the} wall of the first semi-finished product is reduced to γ ₂ , the drawing depth is increased from the first limiting value of H ₁ to the second limiting without destruction of the semi-finished product, the values of H ₂ and the configuration of the semi-finished product at this second opera The ratios approach the configuration of the box part, and from the press cushion or the stamp buffer on the stamp clamp pressing the edge of the semifinished product, they create a force that pushes the inclined wall of the semifinished product into the die matrix during the drawing process and facilitates the drawing process without destroying the semifinished product (Fig. 4), at the end the drawing stages simultaneously with the extraction, perform the editing of the folds on the surface of the semi-finished product, the minimum permissible in the previous stages of this operation of drawing (figure 5).

Параметры втором операции вытяжки определяют по той же методике, разработанной выше для первой операции вытяжки, на основании следующего инженерного анализа втягивания в матрицу первого полуфабриката с целью вытягивания второго полуфабриката. Очаг деформации в вытягиваемом полуфабрикате на угловом закруглении минимального радиуса делят на четыре участка: 1) фланец в виде кольца, которое контактирует с прижимом 3 штампа (фиг.4) и перед деформированием имеет внешний радиус R₂ и внутренний радиус r₂ по биссектрисе углового закругления коробчатой детали на пиле сверху, где индекс 2 означает номер операции n=2; 2) участок полуфабриката, который до деформирования имел радиус r_m,1 матрицы первого штампа для вытяжки и теперь на втором штампе для вытяжки в процессе деформирования спрямляется в увеличивающуюся по длине стенку полуфабриката, а после спрямления этот торой участок очага деформации между фланцем и наклонной стенкой образуют уже новые элементы фланца листовой заготовки, изгибающиеся по радиусу r_m,2 матрицы данного второго штампа для вытяжки; 3) участок наклонной стенки, деформирующийся в зазоре между пуансоном и матрицей; 4) участок полуфабриката, элементы которого в процессе деформирования изгибаются по кромке пуансона и входя 1 в контакт с этой кромкой пуансона.The parameters of the second drawing operation are determined by the same procedure developed above for the first drawing operation, based on the following engineering analysis of drawing the first semi-finished product into the matrix in order to draw the second semi-finished product. The deformation zone in the extruded semi-finished product with an angular rounding of the minimum radius is divided into four sections: 1) a ring-shaped flange that is in contact with the clamp 3 of the stamp (Fig. 4) and has an external radius R ₂ and an internal radius r ₂ of the angular bisector before deformation a boxed part on a saw from above, where index 2 means the operation number n = 2; 2) the section of the semi-finished product, which had a radius r _{m, 1 of the} matrix of the first die for drawing before deformation _, and now on the second die for drawing, during the deformation, it is straightened into the wall of the semi-finished product increasing in length, and after straightening this second section of the deformation zone between the flange and the inclined wall already form new elements of the flange of the sheet stock, bending along the radius r _{m, 2} matrices of this second stamp for drawing; 3) a section of the inclined wall, deforming in the gap between the punch and the matrix; 4) a section of the semi-finished product, the elements of which during the deformation are bent along the edge of the punch and 1 comes into contact with this edge of the punch.

При определении максимального растягивающего напряжения σ_{ρ max}, действующего в опасной с точки зрения разрушения точке вытягиваемого полуфабриката, которая находится на пересечении граничной линии контакта стенки вытягиваемого полуфабриката с кромкой пуансона и плоскости, проходящей параллельно оси штампа для вытяжки и биссектрису углового закругления коробчатой детали, последовательно определяют поля напряжений в каждом из четырех участков очага деформации, используя в качестве граничных условий равенство радиальных напряжений на границе смежных участков.When determining the maximum tensile stress σ _{ρ max} , acting at a point of destruction of a pulled semi-finished product, which is dangerous from the point of view of destruction, which is located at the intersection of the boundary line of contact of the wall of the pulled semi-finished product with the edge of the punch and a plane parallel to the axis of the stamp for drawing and the angular bisector of the box part, sequentially determine the stress field in each of the four sections of the deformation zone, using the equality of radial stresses as boundary conditions and the border of the adjacent sections.

Так как процесс вытяжки является нестационарным, то этот процесс или рабочий ход штампа для вытяжки разбивают на большое количество i-x этапов, i=1, 2, 3, …, N, где количество этапов N выбирают в зависимости от глубины вытяжки и других факторов. Для определения НДС каждого элемента первого углового участка очага деформации, а именно углового участка фланца первого полуфабриката, на каждом этапе вытяжки принимают ту же, что и выше для первой операции вытяжки, расчетную модель плоского напряженного состояния и в полярных координатах ρ, θ решают статически определимую задачу из трех уравнений с тремя неизвестными σ_ρ, σ_θ и τ, а именно совместно решают известные из теорий пластичности и обработки металлов давлением два уравнения равновесияSince the drawing process is non-stationary, this process or the stroke of the stamp for drawing is divided into a large number of ix stages, i = 1, 2, 3, ..., N, where the number of stages N is selected depending on the drawing depth and other factors. To determine the VAT of each element of the first angular portion of the deformation zone, namely, the angular portion of the flange of the first semi-finished product, at each drawing step, the same as above for the first drawing operation is adopted, the calculated model of the plane stress state and in the polar coordinates ρ, θ solve statically determinable a problem of three equations with three unknowns σ _ρ , σ _θ and τ, namely, two equilibrium equations known from the theories of plasticity and metal processing

∂σ_ρ/∂ρ+(1/ρ)∂τ/∂θ+(σ_ρ-σ_θ)/ρ=0, ∂τ/∂ρ+(1/ρ)∂σ_θ/∂θ+2τ/ρ=0 и уравнение пластичное $${\left({\sigma }_{\rho }-{\sigma }_{\theta }\right)}^2+4{\tau }^2={\sigma }_s^2$$

, где ρ - текущий радиус элемента фланца первого полуфабриката напротив углового закругления коробчатой детали (фиг.4), σ_ρ - растягивающее напряжение, действующее в элементе вдоль радиуса, σ_θ - сжимающее напряжение, действующее в элементе в перпендикулярном по отношению к растягивающему напряжению направлении, τ - касательное напряжение, которое задают по линейной зависимости τ=-τ_sθ/β=-(σ_s/2)θ/β, τ_s - максимальная величина касательного напряжения, равная σ_s/2, σ_s - напряжение текучести, увеличивающееся за счет упрочнения вытягиваемого полуфабриката, После подстановки уравнения пластичности в первое уравнение равновесия и интегрирования полученного дифференциального уравнения использованием граничного условия, что на первом i-м этапе вытяжки второго полуфабриката из первого полуфабриката при i=1 на биссектрисе ОМ первого углового участка очага деформации во фланце полуфабриката при ρ=R₁, σ_ρ=0, получают формулу для определения растягивающего напряжения σ_ρ в функции радиуса ρ и угла θ: $${\sigma }_{\rho }={\sigma }_s\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R/\rho \right),$$

где R₁ - радиус фланца первого полуфабриката перед вытяжкой из него второго полуфабриката. По последней формуле рассчитывают распределение по углу 0≤θ≤β растягивающего напряжения σ_ρ, в том числе в наиболее напряженной точке пересечения биссектрисы ОМ, на которой θ=0, и внутреннего контура первого углового участка очага деформации во фланце первого полуфабриката радиуса ρ=r при i=1 в начальный момент вытяжки второго полуфабриката: $${\sigma }_{\rho =r}={\sigma }_s\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_i/r\right).$$

∂σ _ρ / ∂ρ + (1 / ρ) ∂τ / ∂θ + (σ _ρ -σ _θ ) / ρ = 0, ∂τ / ∂ρ + (1 / ρ) ∂σ _θ / ∂θ + 2τ / ρ = 0 and the equation is plastic $${\left({\sigma }_{\rho }-{\sigma }_{\theta }\right)}^2+\mathrm{four}{\tau }^2={\sigma }_s^2$$

where ρ is the current radius of the element of the flange of the first semi-finished product opposite the angular rounding of the box part (Fig. 4), σ _ρ is the tensile stress acting in the element along the radius, σ _θ is the compressive stress acting in the element in the direction perpendicular to the tensile stress , τ is the shear stress, which is set according to the linear dependence τ = -τ _s θ / β = - (σ _s / 2) θ / β, τ _s is the maximum value of the shear stress equal to σ _s / 2, σ _s is the yield stress increasing due to hardening of the drawn half ricata, After substituting the plasticity equation in the first equilibrium equation and integrating the obtained differential equation using the boundary condition, that at the first i-th stage, the second semi-finished product is drawn from the first semi-finished product at i = 1 on the OM bisector of the first angular section of the deformation zone in the semi-finished product flange at ρ = R ₁ , σ _ρ = 0, we obtain the formula for determining the tensile stress σ _ρ as a function of radius ρ and angle θ: $${\sigma }_{\rho }={\sigma }_s\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R/\rho \right),$$

where R ₁ is the radius of the flange of the first semi-finished product before extracting from it the second semi-finished product. According to the last formula, the distribution over the angle 0≤θ≤β of the tensile stress σ _{ρ is} calculated, including at the most intense point of intersection of the bisector OM, at which θ = 0, and the inner contour of the first corner portion of the deformation zone in the flange of the first semi-finished product of radius ρ = r when i = 1 at the initial moment of extraction of the second semi-finished product: $${\sigma }_{\rho =r}={\sigma }_s\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_i/r\right).$$

Задавая рабочий ход штампа или глубину вытяжки h_2,i, на последующих i-x этапах вытяжки из условия равенства площадей срединных поверхностей известного из геометрических построений данного вытягиваемого полуфабриката и предыдущего полуфабриката напротив углового закругления определяют текущий уменьшающийся от этапа к этапу i-й радиус R_2,i контура вытягиваемого полуфабриката на биссектрисе ОМ первого углового участка очага деформации во фланце и по последней формуле рассчитывают наибольшее растягивающее напряжение σ_ρ на границе этого участка очага деформации, а именно на внутреннем контуре фланца радиуса r_2,i, на каждом i-м этапе вытяжки: $${\sigma }_{\rho =r_{\mathrm{2,}i}}={\sigma }_s\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_{\mathrm{2,}i}/r_{\mathrm{2,}i}\right).$$

By setting the stroke of the stamp or the drawing depth h _{2, i} , at the next ix stages of drawing, from the condition that the areas of the middle surfaces of the known geometric constructions of this drawn semi-finished product are equal to the previous semi-finished product, opposite the angular rounding, determine the i-th radius R _2, decreasing from stage to stage _{, i of the} contour of the extruded semi-finished product on the OM bisector of the first angular portion of the deformation zone in the flange and the highest tensile stress σ _ρ at the boundary of this part of the deformation zone, namely, on the inner contour of a flange of radius r _{2, i} , at each ith stretch stage: $${\sigma }_{\rho =r_{2i}}={\sigma }_s\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_{2i}/r_{2i}\right).$$

Напряжение текучести σ_s в зависимости от интенсивности деформаций $$\overline{\epsilon }$$

с учетом упрочнения полуфабриката в процессе вытяжки определяют по приведенной выше формуле Жаркова В.А., в которой значение интенсивности деформаций на биссектрисе внутреннего контура фланца полуфабриката радиуса r₂ на i-м этапе вытяжки рассчитывают ρ=r₂: $$\overline{\epsilon }=1-r_2/\sqrt{R_{{}^1}^2+r_{{}^2}^2-R_{\mathrm{2,}i}^2}$$

.Yield stress σ _s depending on strain rate $$\overline{\epsilon }$$

taking into account the strengthening of the semi-finished product during the drawing process, it is determined by the above formula of VA Zharkov, in which the value of the strain intensity on the bisector of the inner contour of the semi-finished product flange of radius r ₂ at the ith stage of drawing is calculated ρ = r ₂ : $$\overline{\epsilon }=\mathrm{one}-{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="r"\; filenames="00000029.png,00000030.png"\; state="\{\{state\}\}">r</figure-callout>}}_2/\sqrt{R_{{}^{\mathrm{one}}}^2+{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="r"\; filenames="00000029.png,00000030.png"\; state="\{\{state\}\}">r</figure-callout>}}_{{}^2}^2-R_{2\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="i"\; filenames="00000029.png,00000030.png"\; state="\{\{state\}\}">i</figure-callout>}}^2}$$

.

На втором угловом участке очага деформации, который до деформирования имел радиус r_m,1 матрицы первого штампа для вытяжки и теперь на данном втором штампе для вытяжки и процессе деформирования спрямляется в увеличивающуюся по длине наклонную стенку полуфабриката, а после спрямления этот второй угловой участок очага деформации между фланцем и наклонной стенкой образуют уже новые элементы фланца втягиваемого полуфабриката, изгибающиеся но радиусу r_m,2 матрицы данного второго штампа для вытяжки, влияние изгиба элементов полуфабриката на растягивающее напряжение σ_ρ оценивают поправкой на изгиб Δσ_ρ=σT_s/(4r_m,2+2s), на которую ступенчато увеличивают σ_ρ на границе этого участка радиуса r_b,2,i:On the second corner section of the deformation zone, which had a radius r _{m, 1 of the} matrix of the first die for drawing before deformation _, and now on this second stamp for drawing and the deformation process, it is straightened into an inclined wall of the semi-finished product increasing in length, and after straightening this second corner section of the deformation center between the flange and the inclined wall already form new elements of the flange of the retractable semi-finished product, bending but with a radius r _{m, 2} matrices of this second stamp for drawing, the effect of the bending of the semi-finished elements on p The tensile stress σ _{ρ is} estimated by the correction for bending Δσ _ρ = σT _s / (4r _{m, 2} + 2s), by which σ _{ρ is} stepwise increased at the boundary of this section of radius r _{b, 2, i} :

$${\sigma }_{\rho =r_{h\mathrm{,2,}i}}={\sigma }_s\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_{\mathrm{2,}i}/r_{\mathrm{2,}i}\right)+{\sigma }_{T}s/\left(4r_{m\mathrm{,2}}+2s\right).$$

$${\sigma }_{\rho =r_{h\mathrm{,\; 2,}i}}={\sigma }_s\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_{2i}/r_{2i}\right)+{\sigma }_{T}s/\left(\mathrm{four}{r}_{m\mathrm{,\; 2}}+2s\right).$$

Для определения НДС третьего углового участка очага деформации в наклонной стенке вытягиваемого полуфабриката учитывают, что этот участок деформируется без воздействия поверхностных сил в зазоре между пуансоном и матрицей, и поэтому так же, как и выше для фланца, на каждом этапе вытяжки принимают расчетную модель плоского напряженного состояния и в полярных координатах ρ, θ решают статически определимую задачу из трех уравнений с тремя неизвестными σ_ρ, σ_θ и τ, а именно совместно решают известные из теорий пластичности и обработки металлов давлением приведенные выше два уравнения равновесия и уравнение пластичности. Так как этот третий угловой участок очага деформации при вытяжке подвергается значительно меньшим пластическим деформациям, чем фланец, то в уравнении пластичности принимают, что на всех этапах вытяжки напряжение текучести σ_s, равно пределу текучести σ_T но ГОСТ 11701-84, После подстановки уравнения пластичности в первое уравнение равновесия и интегрирования полученного дифференциального уравнения с использованием граничного условия, что на i-м этапе вытяжки второго полуфабриката из первого полуфабриката на биссектрисе ОМ данного третьего углового участка очага деформации на вытягиваемом полуфабрикате при ρ=r_b,2,i, $${\sigma }_{\rho }={\sigma }_{\rho =r_{h\mathrm{,2,}i}}$$

, получают формулу для определения растягивающего напряжения $${\sigma }_{\rho }^{"\text{'}}$$

в функции радиуса ρ и угла θ:To determine the VAT of the third angular section of the deformation zone in the inclined wall of the extruded semi-finished product, it is taken into account that this section is deformed without the action of surface forces in the gap between the punch and the die, and therefore, as above for the flange, at each stage of the drawing, a calculated model of plane stress state and in polar coordinates ρ, θ statically determinate solve the problem of three equations with three unknowns σ _ρ, σ _θ and τ, that is jointly decide known from the theory of plasticity and processing meta fishing pressure above two equilibrium equations and equation ductility. Since this third angular portion of the deformation zone during stretching undergoes significantly less plastic deformations than the flange, it is assumed in the plasticity equation that at all stages of stretching the yield stress σ _s is equal to the yield stress σ _T but GOST 11701-84, After substituting the plasticity equation into the first equation of equilibrium and integration of the resulting differential equation using the boundary condition that at the i-th stage of the extraction of the second semi-finished product from the first semi-finished product on the bisector OM of this third the corner portion of the deformation zone for pulling semi-finished product at ρ = r _{b, 2, i,} $${\sigma }_{\rho }={\sigma }_{\rho =r_{h\mathrm{,\; 2,}i}}$$

get the formula for determining tensile stress $${\sigma }_{\rho }^{"\text{'}\text{'}}$$

as a function of radius ρ and angle θ:

$${\sigma }_{\rho }^{\text{'}\text{'}\text{'}}={\sigma }_s\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_{\mathrm{2,}i}/r_{\mathrm{2,}i}\right)+{\sigma }_{T}s/\left(4r_{m\mathrm{,2}}+2s\right)+{\sigma }_T\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(r_{b\mathrm{,2,}i}/\rho \right).$$

$${\sigma }_{\rho }^{\text{'}\text{'}\text{'}\text{'}\text{'}\text{'}}={\sigma }_s\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_{2i}/r_{2i}\right)+{\sigma }_{T}s/\left(\mathrm{four}{r}_{m\mathrm{,\; 2}}+2s\right)+{\sigma }_T\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(r_{b\mathrm{,\; 2,}i}/\rho \right).$$

На четвертом угловом участке очага деформации влияние изгиба элемента полуфабриката но кромке пуансона на растягивающее напряжение оценивают поправкой на изгиб Δσ_ρ=σ_Ts/(4r_p+2s), на которую ступенчато увеличивают $${\sigma }_{\rho }^{"\text{'}}$$

в зоне изгиба.In the fourth corner section of the deformation zone, the influence of the bending of the element of the semi-finished product on the edge of the punch on the tensile stress is estimated by the correction for bending Δσ _ρ = σ _T s / (4r _p + 2s), which is increased stepwise $${\sigma }_{\rho }^{"\text{'}\text{'}}$$

in the bend zone.

В итоге получают следующую формулу Жаркова В.А. для определения на i-м этапе второй вытяжки максимального растягивающего напряжения вдоль наклонной стенки в опасной точке С на внешней поверхности вытягиваемого полуфабриката напротив точки контакта очага деформации с кромкой пуансона в разрезе А-А (фиг.4), проходящем через биссектрису ОМ углового закругления стенки коробчатой детали при ρ=r_c,2,i:As a result, the following formula of V. Zharkov is obtained. to determine at the i-th stage of the second stretch the maximum tensile stress along the inclined wall at a dangerous point C on the outer surface of the drawn semi-finished product opposite the contact point of the deformation zone with the edge of the punch in section AA (Fig. 4) passing through the bisector OM of the angular curvature of the wall box part with ρ = r _{c, 2, i} :

$$\begin{array}{l}{\sigma }_{\rho \max }={\sigma }_s\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_{\mathrm{2,}i}/r_{\mathrm{2,}i}\right)+{\sigma }_{T}s/\left(4r_{m\mathrm{,2}}+2s\right)+\\ +{\sigma }_T\left[\sqrt{1-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-1/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(r_{b\mathrm{,2,}i}/r_{c\mathrm{,2,}i}\right)+{\sigma }_{T}s/\left(4r_p+2s\right).\end{array}$$

$$\begin{array}{l}{\sigma }_{\rho \max }={\sigma }_s\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(R_{2i}/r_{2i}\right)+{\sigma }_{T}s/\left(\mathrm{four}{r}_{m\mathrm{,\; 2}}+2s\right)+\\ +{\sigma }_T\left[\sqrt{\mathrm{one}-{\left(\theta /\beta \right)}^2}-\mathrm{one}/\left(2\beta \right)\right]\ln \left(r_{b\mathrm{,\; 2,}i}/r_{c\mathrm{,\; 2,}i}\right)+{\sigma }_{T}s/\left(\mathrm{four}{r}_p+2s\right).\end{array}$$

На определенных этапах вытяжки некоторые слагаемые в последней формуле учитывать не нужно; например, на последней операции вытяжки коробчатой детали с вертикальной стенкой на всех этапах после начала образования вертикальной стенки коробчатой детали изгиба стенки полуфабриката по кромке пуансона больше не происходит, и последнее слагаемое учитывать не нужно.At certain stages of the drawing, some terms in the last formula need not be taken into account; for example, in the last operation of extracting a box-shaped part with a vertical wall at all stages after the formation of the vertical wall of the box-shaped part, the bending of the semifinished product along the edge of the punch no longer occurs, and the last term does not need to be taken into account.

Так как НДС стенки вытягиваемого второго полуфабриката в опасной точке соответствует НДС листового образца при испытании на растяжение по ГОСТ 11701-84, то опасность разрушения полуфабриката оценивают по критерию: рассчитанное по выведенной выше формуле максимальное растягивающее напряжение в опасной точке стенки вытягиваемого полуфабриката на всех этапах деформирования должно быть меньше или равно пределу текучести σ_T по ГОСТ 11701-84, а именно: σ_{ρ max}≤σ_T. Зная растягивающее напряжение σ_ρ в каждом элементе очага деформации, из уравнения пластичности находят сжимающее напряжение σ_θ, которое вызывает потерю устойчивости участков полуфабриката с образованием складок. Параметры вытяжки определяют и уточняют при отладке штампа для вытяжки таким образом, чтобы на начальных этапах вытяжки складки на вытягиваемом полуфабрикате были такой минимально допустимом величины, чтобы их можно было расправить между рабочими поверхностями матрицы и пуансона на заключительных этапах вытяжки.Since the VAT of the wall of the elongated second semi-finished product at a hazardous point corresponds to the VAT of the sheet sample during tensile testing according to GOST 11701-84, the danger of destruction of the semifinished product is assessed by the criterion: the maximum tensile stress calculated at the dangerous point of the wall of the elongated semi-finished product at all stages of deformation must be less than or equal to the yield strength σ _T according to GOST 11701-84, namely: σ _{ρ max} ≤σ _T. Knowing the tensile stress σ _ρ in each element of the deformation zone, the compressive stress σ _{θ is} found from the plasticity equation, which causes a loss of stability of the semi-finished product sections with the formation of folds. The parameters of the hood are determined and refined when debugging the stamp for drawing in such a way that at the initial stages of drawing the folds on the drawn semi-finished product were such a minimum acceptable value that they could be smoothed out between the working surfaces of the die and the punch in the final stages of drawing.

Таким образом, задавая в первом и последующих приближениях глубину вытяжки, угол наклона стенки второго полуфабриката и другие параметры второй операции вытяжки и рассчитывая по выведенной выше формуле значение σ_{ρ max}, определяют рациональные параметры второй операции и штампа для вытяжки из условий, чтобы максимальное растягивание являющее напряжение σ_{ρ max} в опасной точке вытягиваемого полуфабриката на всех этапах деформирования было меньше или равно пределу текучести σ_T, глубина вытяжки была предельной - без разрушения заготовки, не образовывалось неисправимого складкообразования полуфабриката и чтобы на заключительных этапах вытяжки в крайнем нижнем положении подвижной части штампа осуществлялась правка (фиг.5) небольших допустимых на предыдущих этапах вытяжки складок по всей поверхности полуфабриката.Thus, by setting the drawing depth in the first and subsequent approximations, the angle of inclination of the wall of the second semi-finished product and other parameters of the second drawing operation and calculating the value of σ _{ρ max} using the above formula, rational parameters of the second operation and the stamp for drawing are determined from the conditions so that the maximum stretching is stress σ _{ρ max} point dangerously drained semifinished product at all stages of deformation of less than or equal to the yield strength σ _T, drawing depth was the limit - without parison disruption, n incorrigible folding was formed semifinished product and to the final stages of drawing in the lowermost position of the movable die part carried correction (Figure 5) small allowable in the previous stages drawing folds across the surface of the semifinished product.

Аналогично на всех последующих n-x операциях вытяжки угол наклона γ_n стенки полуфабриката последовательно и пооперационно в штампах уменьшают, глубину вытяжки H_n увеличивают, конфигурацию полуфабрикатов от операции к операции все приближают к конфигурации коробчатой детали, по выведенной выше формуле рассчитывают максимальное растягивающее напряжение σ_{ρ max} в опасной точке стенки вытягиваемого полуфабриката на всех этапах вытяжки и сравнивают с пределом текучести σ_T листовой заготовки для исключения разрушения полуфабриката, а от подушки пресса или буфера штампа на прижиме штампа, прижимающего край полуфабриката, создают силу, заталкивающую в процессе вытяжки стенку полуфабриката в матрицу штампа и облегчающую процесс вытяжки без разрушения полуфабриката, на конечных этапах каждого операции вытяжки одновременно с вытяжкой выполняют также правку складок на поверхности полуфабриката, минимально допустимых на предыдущих этапах данной операции вытяжки. Если на n-й операции на i-м этапе вытяжки напряжение σ_{ρ max} в опасной точке стенки вытягиваемого полуфабриката окажется больше предела текучести σ_T, то изменяют параметры вытяжки таким образом, чтобы напряжение σ_{ρ max} стало равным пределу текучести σ_T.Similarly, in all subsequent nx drawing operations, the angle of inclination γ _n of the semi-finished product is successively and stepwise reduced in stamps, the drawing depth H _{n is} increased, the configuration of the semi-finished products is brought closer to the configuration of the box part from operation to operation, and the maximum tensile stress σ _{ρ max is} calculated using the above formula dangerously drained semifinished wall at all stages of the drawing and compared with the yield point σ _T slab to avoid destruction of the semifinished product, and from under the press chutes or the buffer of the stamp on the clamp of the stamp pressing the edge of the semifinished product create a force that pushes the wall of the semifinished product into the die matrix during the drawing process and facilitates the drawing process without destroying the semifinished product; at the final stages of each drawing operation, at the same time as the hood, the wrinkles are also edited on the surface of the semifinished product, the minimum allowable hoods at the previous stages of this operation. If at the nth operation at the ith stage of the drawing, the stress σ _{ρ max} at the dangerous point of the wall of the drawn semi-finished product is greater than the yield stress σ _T , then the drawing parameters are changed so that the stress σ _{ρ max} becomes equal to the yield stress σ _T.

На последней операции вытяжки форму и размеры полуфабриката выполняют соответствующими форме и размерам коробчатой детали с учетом припуска на обрезку неровного края полуфабриката, на конечных этапах вытяжки одновременно с вытяжкой выполняют также правку складок на поверхности полуфабриката, минимально допустимых на предыдущих этапах вытяжки (фиг.6). В итоге определяют количество операций вытяжки заданной к изготовлению коробчатой детали.In the last operation of the hood, the shape and size of the semi-finished product is performed corresponding to the shape and size of the box part, taking into account the allowance for trimming the uneven edge of the semi-finished product, at the final stages of the hood, simultaneously with the hood, the wrinkles are also edited on the surface of the semi-finished product that are minimally acceptable at the previous stages of the hood (Fig.6) . As a result, the number of drawing operations specified for the manufacture of the box part is determined.

Начиная со второй операции вытяжки, на всех операциях вытяжки от подушки пресса или буфера штампа на прижиме штампа, прижимающего край полуфабриката, создают силу, заталкивающую в процессе вытяжки наклонную стенку полуфабриката в матрицу штампа и облегчающую процесс вытяжки без разрушения полуфабриката; это позволяет уменьшить количество операций вытяжки и соответственно уменьшить количество штампов для вытяжки. За счет уменьшения количества штампов для вытяжки высвободившиеся позиции на этом же многопозиционном прессе-автомате, на котором по данному новому способу штампуют коробчатую деталь, задействуют для штамповки других деталей, увеличивая производительность труда на производстве.Starting from the second drawing operation, in all drawing operations from the press pad or the buffer of the stamp on the die clamp pressing the edge of the semifinished product, a force is created that pushes the inclined wall of the semifinished product into the die matrix during the drawing process and facilitates the drawing process without destroying the semifinished product; this reduces the number of drawing operations and, accordingly, reduces the number of dies for drawing. By reducing the number of dies for drawing, the vacant positions on the same multi-position automatic press, on which the box part is stamped using this new method, are used to stamp other parts, increasing labor productivity in production.

На фиг.7 показаны листовая заготовка 9 и полуфабрикаты 10, 11 и 12 с фланцем соответственно после первой, второй и третьей операций вытяжки; последний полуфабрикат 12 после обрезки неровного края либо становится деталью с фланцем, либо после дополнительной операции вытяжки только одного фланца становится деталью без фланца и далее применяется по назначению. При многооперационной вытяжке коробчатой детали на многопозиционном прессе-автомате полуфабрикат на каждой позиции не вытягивают до конца, а оставляют небольшой фланец, как показано на фиг.7, обеспечивающий плавность переноса полуфабриката грейферным механизмом с позиции на позицию.7 shows a sheet blank 9 and semi-finished products 10, 11 and 12 with a flange, respectively, after the first, second and third drawing operations; the last semi-finished product 12 after trimming the uneven edge either becomes a part with a flange, or after an additional operation of drawing only one flange, it becomes a part without a flange and then it is used as intended. With multi-operation hood extraction of a box part on a multi-position automatic press, the semi-finished product at each position is not pulled to the end, but a small flange is left, as shown in Fig. 7, which ensures smooth transfer of the semi-finished product by the grab mechanism from position to position.

На фиг.8, как вариант данного способа, показаны листовая заготовка 9 и полуфабрикаты 10, 11 с фланцем и последний полуфабрикат 12 без фланца соответственно после первой, второй и третьей операций вытяжки; последний полуфабрикат 12 после обрезки неровного края становится деталью и далее применяется по назначению.On Fig, as a variant of this method, shows a sheet blank 9 and semi-finished products 10, 11 with a flange and the last semi-finished product 12 without a flange, respectively, after the first, second and third drawing operations; the last semi-finished product 12 after trimming the uneven edge becomes a part and is then used as intended.

Новый способ многооперационной вытяжки применим для вытяжки коробчатых деталей разнообразной конфигурации. На фиг.9 в качестве варианта показано изображение многооперационной вытяжки по данному способу коробчатой детали с фланцем, которую на последней операции вытяжки штампуют с наклонной стенкой, чтобы после штамповки коробчатые детали вставлялись одна в другую для удобства их транспортировки. На фиг.10-12 в качестве вариантов показаны изображения многооперационной вытяжки по данному способу коробчатых деталей таких конфигураций на виде сверху: овальной конфигурации с двумя угловыми закруглениями (фиг.9), треугольной конфигурации с тремя угловыми закруглениями (фиг.10) и пятиугольной конфигурации с пятью угловыми закруглениями (фиг.11). Из условия симметрии на фиг.9-12 на виде сверху вычерчены лишь половинные верхние симметричные части изображений многооперационной вытяжки коробчатых деталей.A new method of multi-operation drawing is applicable for drawing box-shaped parts of various configurations. In Fig. 9, as an option, an image of a multi-operation hood according to this method of a boxed part with a flange is shown, which, in the last operation of the hood, is stamped with an inclined wall, so that after stamping the boxed parts are inserted one into another for ease of transportation. 10-12, as an example, images of a multi-operation hood using this method of box-shaped parts of such configurations are shown in a plan view: oval configuration with two angular roundings (Fig. 9), triangular configuration with three angular roundings (Fig. 10) and a pentagonal configuration with five angular curves (Fig.11). From the symmetry condition in FIGS. 9-12, only the upper half-symmetrical parts of the multi-operation hoods of box parts are drawn in a plan view.

Данный способ многооперационной вытяжки коробчатой детали большой высоты из листовой заготовки на прессах простого действия или многопозиционном прессе-автомате по сравнению с известным способом повышает точность и качество поверхности коробчатой детали, уменьшает количество операций вытяжки, снижает процент брака на производстве, уменьшает норму расхода листового материала и себестоимость изготовления коробчатой детали.This method of multi-stage extraction of a large box part from a sheet blank on single-action presses or a multi-position automatic press increases the accuracy and quality of the surface of a box part in comparison with the known method, reduces the number of drawing operations, reduces the percentage of scrap in production, reduces the consumption rate of sheet material and the cost of manufacturing a boxed part.

Claims (1)

Способ многооперационной вытяжки коробчатой детали из листовой заготовки на прессах простого действия или многопозиционном прессе-автомате, включающий последовательное и пооперационное выполнение в штампах вытяжки полуфабрикатов с конфигурацией, приближающейся от операции к операции к конфигурации заданной коробчатой детали, отличающийся тем, что предварительно определяют предельную глубину и угол наклона стенки первого полуфабриката из условия обеспечения постепенного увеличения на всех операциях вытяжки максимального растягивающего напряжения в опасной точке стенки вытягиваемого полуфабриката и его достижения на конечном этапе вытяжки равным пределу текучести листовой заготовки, при этом на первой операции вытяжки из листовой заготовки образуют дно полуфабриката, соответствующее по форме и размерам дну коробчатой детали, на следующих операциях образуют на полуфабрикате наклонную стенку на предельную без разрушения глубину, причем угол наклона стенки первого полуфабриката последовательно и пооперационно в штампах уменьшают, а глубину вытяжки увеличивают, при этом посредством подушки пресса или буфера штампа на прижиме штампа, прижимающего край полуфабриката, создают силу, заталкивающую в процессе вытяжки наклонную стенку полуфабриката в матрицу штампа и облегчающую процесс вытяжки без разрушения полуфабриката, на последней операции вытяжки форму и размеры полуфабриката выполняют соответствующими форме и размерам коробчатой детали с учетом припуска на обрезку неровного края полуфабриката и одновременно с вытяжкой выполняют правку допустимых на предыдущих этапах вытяжки складок по всей поверхности полуфабриката. A method of multi-step drawing of a box-shaped part from a sheet blank on single-action presses or a multi-position automatic press, comprising sequential and step-by-step execution of semi-finished products in drawing dies with a configuration approaching from operation to operation to the configuration of a given box-shaped part, characterized in that the limiting depth and the angle of inclination of the wall of the first semi-finished product from the condition of ensuring a gradual increase in all stretching operations maximum stretching tension at a dangerous point on the wall of the extruded semi-finished product and its achievement at the final stretching stage equal to the yield strength of the sheet stock, while in the first step of drawing from the sheet blank they form the bottom of the semi-finished product, corresponding in shape and size to the bottom of the boxed part, in the following operations they form an inclined shape on the semi-finished product the wall to the maximum depth without destruction, and the angle of inclination of the wall of the first semi-finished product is successively and stepwise reduced in stamps, and the drawing depth is increased t, at the same time, by means of a press cushion or a stamp buffer on the stamp clamp, which presses the edge of the semifinished product, they create a force that pushes the inclined wall of the semifinished product into the die matrix during the drawing process and facilitates the drawing process without destroying the semifinished product; and the dimensions of the box part, taking into account the allowance for trimming the uneven edge of the semi-finished product and at the same time with the hood, carry out the editing of the folds allowed at the previous stages of drawing all semi-finished surface.

Images