równo ciągnienie kołnierza, jak i rozciąganie dna. To samo odnosi się do zakresów m i IV, z tą różnicą że w obn tych zakresach, aby nie dopuścić do obwodowego pęknięcia ścianki wy tłoczki, proces kształtowania musi być przerwany zanim siła nacisku stempla osiągnie wartość P". Z tego względu, w zakresie III i IV jest możliwe kształtowanie jedynie, płytkich wylłoczek z płaskimi kołnierzami. Wytłoczki odpowiadające IV zakresowi powstają głownio wskutek pocieniania dna, gdyż uplastycznienie kołnierza, o ile wystąpi, ma miejsce w końcowej fazie wytłaczania. Wysokości' tych wytłoczek są więc mniejszo niż wytłoczek-odpowiadających zakresowi III, w którym uplastycznienie kołnierza zachodzi w pierwszej kolejności.
W zakresie V 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:
— pętanie obwodowe ścianki (rys. 4.45a— wkładka na końcu książki),
— faldcncanie kołnierza (rys. 4.45b— wkładka na końcu książki).
Jak już wspomniano, pękanie obwodowe 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:
Pri<P"- (4.22)
Jak wynika z rys. 4.44, nierówność (4.22) jest spełniona wówczas, gdy stosunek średnicy D krążka do średnicy d, wytłoczki jest mniejszy od odciętej punktu B, leżącego na przecięciu linii PJ*“ i P*r. Warunek (4.22) jest zatem spełniony w zakresie
gdzie m, jest współczynnikiem wytłaczania.
Warunki realizacji procesu wytłaczania w pewnym stopniu wpływają na wartości sil PJf** i P“. 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 r,>(5r lO)? (rys. 4.42a), co zmniejsza pracę gięcia plastycznego
I
■['związaną z podwójną zmianą krzywizny blachy na tej krawędzi oraz zmniejsza Y występujące na niej opory tarcia,
— obniżenie oporów tarcia między blachą a powierzchniami roboczymi ma-;• trycy i dociskacza przez staranne wypolerowanie i odpowiednie smarowanie J tych powierzchni,
— ograniczenie do niezbędnego minimum nacisków jednostkowych wywieranych przez dociskacz.
!Na zwiększenie siły P" mają wpływ:
— wykonanie możliwie dużych promieni zaokrąglenia krawędzi stempla | r, s (4 -j- 6)5 (rys. 4.42a),
— zwiększenie tarcia między stemplem i kształtowaną blachą, co powoduje j odciążenie niebezpiecznego przekroju wytłoczki.
Przy zachowaniu możliwie optymalnych warunków procesu wytłaczanie ! można zrealizować stosując najmniejsze dopuszczalne wartości współczynników i wytłaczania ml podane w tabl. 4.6. Wartości te są tym większe, im mniejsza jest tzw. względna grubość krążka (y/D)* 100. Zmniejszanie wartości (y/D)*100 1 powoduje więc zwiększanie najmniejszej możliwej do uzyskania średnicy wy-i tłoczki, a przez to zmniejszanie również jej wysokości. Oznacza to, że kształ-r towanie przez wytłaczanie cienkich krążków jest trudniejsze niż kształtowanie | krążków grubych.
i Tablica 4.6. Najmniejsze dopuszczalne wartości współczynnika wytłaczania mx dla naczyń cylindrycznych | bez kołnierza / ‘ / . ’. ' •
Względna grubość krążka | |||||||
1 |
11 |
2.0 |
1,5 |
1,0 |
0,6 |
0.2 |
0,06 |
Współczynnik -wytłaczania *i |
0.46 |
0,50 |
0,53 |
0,66 |
0,68 |
0,60 |
Wartości współczynnika wij zależą w niewielkim stopniu od rodzaju kształ-I towauego 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 PJ““ jest równa sile j zrywającej P“ wówczas, gdy współczynnik «, jest równy granicznej wartości k ‘stosunku (d)/D)gr. Maksymalną siłę wytłaczania można wyznaczyć ze wzoru
P?“ = , (4.24)
£ gdzie d, jest średnicą wytłoczki (zmierzoną pośrodku grubości ścianek), y — j początkową grubością blachy, — wytrzymałością na rozciąganie kształto-f wanej blachy, a i — współczynnikiem zależnym od wartości m, i (y/D)-100. / . Wartości współczynnika k podano w tabl. 4.7.
Drugą przeszkodą, która może utrudnić wykonanie poprawnej wytłoczki, |j jest zjawisko fałdowania kołnierza. Fałdowanie jest pewną formą plastycznego
&
187
186