Nowy 4 (11)

równo ciągnienie kołnierza, jak i rozciąganie dna. To samo odnosi się do zakresów III i IY, z tą różnicą że w obu tych zakresach, aby nie dopuścić do obwodowego pęknięcia ścianki wytłoczki, proces kształtowania musi być przerwany zanim siła nacisku stempla osiągnie wartość P^zr. Z tego względu, w zakresie III i IY jest możliwe kształtowanie jedynie płytkich wytłoczek z płaskimi kołnierzami. Wytłoczki odpowiadające IV zakresowi powstają głównie wskutek pocieniania dna, gdyż uplastycznienie kołnierza, o ile wystąpi, ma miejsce w końcowej fazie wytłaczania. Wysokości tych wytłoczek są więc mniejsze niż wytłoczek odpowiadających zakresowi III, w którym uplastycznienie kołnierza zachodzi w pierwszej kolejności.

W zakresie Y kołnierz jest zbyt szeroki, by mógł zostać uplastyczniony, a płytkie wgłębienie w blasze uzyskuje się wyłącznie przez rozciąganie dna.

Zjawiska ograniczające. Przy projektowaniu i realizacji procesu wytłaczania blach należy brać pod uwagę możliwość wystąpienia dwóch zjawisk stanowiących przeszkody w otrzymywaniu wytłoczek o żądanym kształcie i wymiarach. Są to:

—    pękanie obwodowe ścianki (rys. 4.45a — wkładka na końcu książki),

—    fałdowanie kołnierza (rys. 4.45b— wkładka na końcu książki).

Jak już wspomniano, pękanie obw^rodow^Te ścianki występuje w pobliżu dna wytłoczki. W miejscu tym ścianka ma najmniejszą grubość i jest tylko nieznacznie umocniona. Ponadto występuje tam stan odkształcenia zbliżony do płaskiego, przy którym odkształcenia graniczne osiągają wartości najmniejsze (pkt 2.4.4). Aby nie dopuścić do pękania ścianki, proces wytłaczania musi być zrealizowany przy sile tłoczenia mniejszej od siły zrywającej:

(4.22)

Jak wynika z rys. 4.44, nierówność (4.22) jest spełniona wównzas, gdy stosunek średnicy I) krążka do średnicy wytłoczki jest mniejszy od odciętej punktu B, leżącego na przecięciu linii P™^ax i P^zr. Warunek (4.22) jest zatem spełniony w zakresie

(4.23)

lub

gdzie m₁ jest współczynnikiem wytłaczania.

Warunki realizacji procesu wytłaczania w pewnym stopniu wpływają na wartości sił P*^ i P²¹. Korzystne zmiany polegają na zmniejszeniu maksymalnej siły tłoczenia i zwiększeniu siły zrywającej.

Zmniejszenie siły P™** osiąga się przez:

— zaokrąglenie krawędzi pierścienia ciągowego możliwie dużym promieniem 1'm >(5-hl0)</ (rys. 4.42a), co zmniejsza pracę gięcia plastycznego związaną z podwójną zmianą krzywizny blachy na tej krawędzi oraz zmniejsza występujące na niej opory tarcia,

—    obniżenie oporów tarcia między blachą a powierzchniami roboczymi matrycy i dociskacza przez staranne wypolerowanie i odpowiednie smarowanie tych powierzchni,

—    ograniczenie do niezbędnego minimum nacisków jednostkowych wywieranych przez dociskacz.

Na zwiększenie siły P^zr mają wpływ:

—    wykonanie możliwie dużych promieni zaokrąglenia krawędzi stempla r* ~ (4 -r- 6)g (rys. 4.42a),

—    zwiększenie tarcia między stemplem i kształtowaną blachą, co p>owoduje odciążenie niebezpiecznego przekroju wytłoczki.

Przy zachowaniu możliwie optymalnych warunków procesu wytłaczanie można zrealizować stosując najmniejsze dopuszczalne wartości współczynników wytłaczania m_x podane w tabl. 4.6. Wartości te są tym większe, im mniejsza jest tzw. ylędna grubość krążka (#/!))• 100. Zmniejszanie wartości (gJD)-100 powoduje więc zwiększanie najmniejszej możliwej do uzyskania średnicy wy-tloczki, a przez to zmniejszanie również jej wysokości. Oznacza to, że kształ-towanie przez wytłaczanie cienkich krążków jest trudniejsze niż kształtowanie krążków grubych.

Tablica 4.6. Najmniejsze dopuszczalne wartości współczynnika wytłaczania m_x dla naczyń cylindrycznych bez kołnierza

Względna grubość krążka	2,0	1,5	1,0	0,5	0,2	0,06
Współczynnik wytłaczania	0,46	0,50	0,53	0,56	0,58	0,60

Wartości współczynnika m_x zależą w niewielkim stopniu od rodzaju kształtowanego.materiału, toteż dane liczbowe zawarte w tabl. 4.6 można stosować do różnych gatunków stali miękkiej, mosiądzu, miedzi itp.

Jak wynika z poprzednich rozważań, siła wytłaczania jest równa sile zrywającej P^zr wówczas, gdy współczynnik m_l jest równy granicznej wartości stosunku (dj/D)_gr. Maksymalną siłę wytłaczania można wyznaczyć ze wzoru

Pr^x= fcTt d_lffR_M,    (4.24)

gdzie ^ jest średnicą wytłoczki (zmierzoną pośrodku grubości ścianek), g — początkową grubością blachy, R_m — wytrzymałością na rozciąganie kształtowanej blachy, a Iz— współczynnikiem zależnym od wartości m_x i {gJB)' 100. ■Wartości współczynnika lz podano w tabl. 4.7.

Drugą przeszkodą, która może utrudnić wykonanie poprawnej wytłoczki, jest zjawiskoj fałdowania kołnierza. ^Fałdowanie jest pewną formą plastycznego

187