deformacije duboko izvlacenje1

7/29/2019 deformacije duboko izvlacenje1

1/13

1/13

ZADATAK: Projektovanje tehnologije i konstrukcija alata za dubokoizvlaenje.

Na osnovu zadatog konstrukcionog crtea gotovog dijela (izradka) (slika 1.) potrebno jeprojektovati tehnoloki postupak dubokog izvlaenja i konstruisati alat za jednu fazuizvlaenja (sklop alata i radionike crtee izvlakaa i matrice).

Proraun treba da obuhvati:

Odreivanje dimenzija pripremka (platine);

Broj operacija izvlaenja;

Dimenzije izratka po pojedinim fazama (prenici, radijusi, visine);

Dimenzionisanje radnih elemenata alata (ig i matrica);

Potreba za draem lima i silu draa lima po pojedinim operacijama;

Analizu naponskog stanja po pojedinim operacijama (radni napon, proraun sile ideformacionog rada).

Zadani su slijedei podaci:

- dn=50 mm; h0=120 mm, rn=5 mm, s=1,3 mm, materijal:Bakar (Cu).

dn

= 50

s=1,3

h

0=120

rn=5

Slika 1.


2/13

2/13

1 Tehnoloki proces izrade

1.1 Dodatak za obrezivanje:

4250

1200

0

,d

h

d

hfh

n

'

n

==

=

Dodatak za obrezivanje je kao to vidimo u funkciji odnosa (dn/h0) ,pa je za odnosdn/h0=2,4 h=5,6 mm (Binko Musafija, Obrada metala plastinom deformacijom, tabelabr.51, str.346).

1.2 Visina komada nakon zadnjeg izvlaenja:

mm6,1256,5120hhh 0 =+=+= .

1.3 Prenik platine:( ) ( ) mm46,161557,011550450r57,0hd4dD 22 =++=++= ,

usvajam:D=162mm , gdje je:

- d=dn=50 mm,

- r=rn=5 mm,

- h=ho-rn=120-5=115 mm.

Tako smo dobili sledee dimenzije platine: 1621,3 mm.

Slika 2.

162

1,

3

1.4 Relativna debljina materijala:

80,0100162

3,1100

D

sS

r===

1.5 Odnosi izvlaenja:

;D

dm 11 = ;d

dm

1

22 = ; ;d

dm

1n

nn

=

;Dmd 11 =

;Dmmdmd12122 ==

.

..

;D...mmd 21n =


3/13

3/13

Iz (Binko Musafija, Obrada metala plastinom deformacijom, tabela br. 54, str.367), dati suodnosi izvlaenja za Sr=0,80; tj. za podruje Sr=1,00,6:

m1=0,530,55m1=0,55

m2=0,760,78m2=0,78

m3=0,790,80m3=0,80

m4=0,810,82m4=0,82

m5=0,840,85m5=0,85

1.6 Broj operacija izvlaenja:

77,377,21n

8125,0log

16255,0log50log1

mlog

Dmlogdlog1n

sr

1n

=+=

+=

+=

usvajam: n=4 , gdje je:

8125,015

85,082,080,078,0

1n

mmmmm 5432

sr=

+++=

+++= .

1.7 Prenici komada po fazama:

d1=m1D=0,55162=89,10 mm; usvajam d1=90 mm,

d2=m2d1=0,7890=70,20 mm; usvajam d2=71 mm,

d3=m3d2=0,8071=56,80 mm; usvajam d3=57 mm,

kontrola odnosa pomou m4:

=== 88,057

50

d

dm

3

4 zadovoljava jer je d3d4

1.8 Radijusi komada po fazama izvlaenja:

Ako je sri , onda je 0ri , a ako je sri , to je sluaj u ovom primjeru, tada se koristi

obrazac:2ddr 1iii

=

( ) ( )

( ) ( )

.mm5rr

,mm72

5771

2

ddr

,mm5,92

7190

2

ddr

3

32

2

21

1

==

=

=

=

=

=

=

1.9 Visine komada po fazama izvlaenja:

Izraz za izraunavanje visina po fazama izrade u sluaju zaobljenih prelaza je:

( )ii

i

i

i2

i

2

ir32,0d

d

r43,0d

d

D25,0h ++

=


4/13

4/13

( )

( )

( )

( )

( )

,mm120h:usvajam

mm93,119532,05050

543,050

50

16225,0h

,mm104h

mm06,103532,05757

543,057

57

16225,0h

,mm78h

mm76,77732,07171

743,07171

16225,0h

,mm55h

mm62,545,932,09090

5,943,090

90

16225,0h

r32,0dd

r43,0d

d

D25,0h

4

2

4

3

2

3

2

2

2

1

2

1

11

1

1

1

1

2

1

=

=++

=

=

=++

=

=

=++ =

=

=++

=

++

=


5/13

5/13

1.10 Izgled gotovog komada i izgled po pojedinim fazama izvlaenja:

Slika3.Crtegotovogkomadaicrteip

opojedinimf

azamaizvlaenja

50

1,3

120

5

57

1,3

104

5

7

71

78

1,3

1,3

90

55

9,5

162

1,3

50

1,3

120

5


6/13

6/13

2 Dimenzionisanje radnih elemenata

2.1 Zazor izmeu izvlakaa i matrice:

mm44,13,11004,03,1s10csf =+=+= ,

gdje su:- c koeficijent koji zavisi od vrste materijala, c=0,04 za bakar;

- f zranost;

- s debljina lima.

mm88,244,12f2W === .

Slika 4.

d

f f

dM

2.2 Matrica prsten za izvlaenje

2.2.1 Prva operacija izvlaenja

Za prvu operaciju biram matricu sa radijus profilom (slika 5.).

Slika 5.

dM

h0

rM

Radijus zaobljenja matrice za prvu operaciju moe se izraunati po E. Kaczmarek-u iz

empirijskog obrasca: ( ) sdD8,0r 1M1 = ,gdje je:

d1-unutranji prenik komada nakon prve operacije, tj. d1=d1v-2s.

mm4,873,1290s2dd v11 ===

( ) ( ) mm87,73,14,871628,0sdD8,0r 1M1 === ,


7/13

7/13

usvajam :

( )

.mm5,5h

mm2,53,14s53h

,mm8r

0

0

M1

=

===

=

2.2.2 Osatale operacije izvlaenja

Za ostale operacije izvlaenja bira se matrica sa konusnim profilom prema slici 6.

Slika 6.

2

dM

45O

O4540=

usvaja se =45o,

=90o-=45o

2.3 ig

Kod iga ili izvlakaa najvaniji je radijus zaobljenja pri vrhu. Ako je

M rr5,0100D

s

sr =>= , a ako je Mr5,1r5,02,0sr== i M

r2r2,0sr=< .

2.3.1 Za prvu operaciju izvlaenja:

5,080,0100162

3,1100

D

ssr >=== ;

r=rM=8mm.

Za ostale operacije:

mm5,92

7190

2

ddr

21

2 =

=

= ; mm725771

2

ddr

32

3 =

=

=


8/13

8/13

2.3.2 Dimenzionisanje radnih elemenata alata

Slika 7.a

d=d

M-w

dMmax

dM=

dv-

tM

/2 tM

/2

dv-

dmin

/2 /2

t/2 t/2

w/2 w/2

Slika 7.b

d=d

M-w

dMmax

dM=

d- w

tM/2 t

M/2

du

dmin/2 /2

t/2 t/2

w/2 w/2

a) Tolerisan vanjski prenik komada

U ovom sluaju se uzimada je prenik matrice jednak najmanjem preniku predmeta (v-), a prenik izvlakaa je za iznos veliine zazora manji od prenika matrice.

u

uM

tdd

WdWdd

=

+=+=

- - izradna tolerancija predmeta [mm];

- dM, d nazivni prenici matrice i iga [mm];

- tM, t izradna tolerancija matrice i iga [mm];

- W zazor [mm].

a) Tolerisan unutranji prenik komada

U ovom sluaju prenik izvlakaa se uzima jednak najmanjem preniku komada, a prenikmatrice je za iznos veliine zazora vei od prenika izvlakaa.

d=du;

dM=d+W.

Kako je kod nas tolerisan vanjski promjer dn=50mm,sa s=1,3mm i=0,15mm, imamo daje:

.mm97,4688,285,49Wdd

,mm85,4915,050dd

Mz

nM

===

===

Uzimajui u obzir tolerancije tM i t iz tabele br.65 (B.Musafija, str.447) za koje je tM=0,1

i t=0,07 imamo :


9/13

9/13

.mm97,46d

,mm85,49d

07,0

0

Z

0

1,0

M

+

=

=

2.4 Dra lima

Kao kriterij da li je potreban dra slui vrijednost relativne debljine materijala i odnosiizvlaenja. Zato se moe rei da se komadi mogu izvlaiti bez draa lima ako su

ispunjeni uslovi: %2100D

sS

1r=>= i 6,0

D

dm 11


10/13

10/13

6,078,090

71

d

dm

1

2

2>=== .

b) Pritisak draa lima

2

2

3

2d mmN

35,1196103,1200

711

7190

25,0p =

+

=

c) Sila na drau lima za prvu operaciju:

( )[ ]

( )[ ]

.kN26459,3F

N59,326435,1)45ctg15,01(3,1271904

F

p)ctg1(s2dd4

F

2d

o22

2d

di

2

i

2

1i2d

=

=++=

++=

- - centralni ugao nagiba konusnog dijela matrice (=45o)

- - koeficijent trenja (=0,1-0,15).

2.4.2 Dra lima za treu operacijua) Uslovi

%5,184,110071

3,1100

d

sS

2

3r >===

6,08,071

57

d

dm

2

3

3>=== ;

Poto su ova dva uslova zadovoljena za drugu operaciju izvlaenja nije potreban dralima te neemo priraunavati pritisak draa lima i silu pritiska draa.

2.4.3 Dra lima za poslijednju operaciju izvlaenja

a) Uslovi

%5,128,210057

3,1100

d

sS

3

4r>=== ;

6,088,057

50

d

dm

3

4

4>=== .

Ni za poslijednju operaciju izvlaenja nije potreban dra lima.

3 Analiza naponskog stanja

Analiza naponskog stanja dubokog izvlaenja obuhvata odreivanje radnog napona , sileizvlaenja i deformacionog rada za svaku operaciju izvlaenja.

3.1 Prva operacija izvlaenja

3.1.1 Radni napon prve operacije izvlaenja

2

kkk

24,1e15,0

sr2

sk

sd

F2

d

Dlnk1,1e

10sr

2

1M

1sr

1s

1d

1s

1sr2

1

+=

==+

+

+=


11/13

11/13

- - funkcija od vrste materijala, stanja radnih povrina, i sl.;

- ksr srednji specifini deformacioni otpor;

za materijal bakar iz tabele na strani 52 imamo :

.mm

N205

3,182

3,1210

3,17,88

91,1256115,02

7,88

162ln2101,124,1

mm7,883,190sdd

mm

N210

2

37050k

mm

N

370k45,055,01m1

mm/N50k0

21

1

11S

2sr

2111

2

0

=

++

+=

===

=+

=

====

==

3.1.2 Sila izvlaenja

.kN12515,57F

N15,571252057,88dF

1

11S1

====

3.1.3 Sila prese potrebna za prvu operaciju

.kN68706,69F

N06,6968791,1256115,57125FFF

1M

1d11M

=

=+=+=

3.1.4 Deformacioni rad izvlaenja

Nm01,22851000

5015,5712580,0

1000

hFxW 11

1=

=

=

- x1 faktor koji predstavlja odnos maximalne sile izvlaenja u gunkciji odnosaizvlaenja m1,za m1=0,55x1=0,80 , (B.Musafija , str.485).

- h1 visina komada nakon prve operacije

3.2 Druga operacija izvlaenja

3.2.1 Radni napon

.mm/N1402

23050

2

kkk

mm/N230k22,078,01m1za

mm/N50k0za

mm7,88d

mm7,693,171sdd

15,0

45

2,1c

2,1c

24,1e

tgd

d1

tg1kcce1,1

220

2sr

2

222

2

00

1S

22S

O

d

s

2

1S

2S

2srds2

2

=+

=+

=

====

==

=

=====

=

==

+=


12/13

12/13

- cs korekcioni faktor usljed savijanja materijala preko ivice prstenaza izvlaenje(cs=1,1-1,2);

- cd korekcioni faktor draa lima (cd=1,1-1,2)

.mm/N42,55

45tg

15,0

7,88

7,691

15,0

45tg11402,12,124,11,1

2

2

O

O

2

=

+=


.kN13526,12F

N26,1213542,557,69dF

2

22S2

====

3.2.3 Sila prese

.kN39985,15F

N85,1539959,326426,12135FFF

2M

2d22M

=

=+=+=

3.2.4 Deformacioni rad

Nm79,6051000

7826,1213564,0

1000

hFxW 22

22=

=

=

za m2=0,78x2=0,64 ,(B.Musafija , str.485)

3.3 Trea operacija izvlaenja

3.3.1 Radni napon izvlaenja

2

3

O

O

3

230

sr

2

333

2

00

33S

2S

2S

3Ssr3

mm/N27,6345tg

15,0

7,69

7,551

15,0

45tg11402,12,124,11,1

mm/N1402

23050

2

kkk

mm/N230k20,080,01m1za

mm/N50k0za

mm7,553,157sdd

mm7,69d

tgd

d1

tg1ksdcse1,1

=

+=

=+

=+

=

====

==

===

=

+=


.kN07141,11F

N41,1107127,637,55dF

3

33S3

====

3.3.3 Sila prese

.kN07141,11F

N41,11071041,11071FFF

3M

3d33M

=

=+=+=

3.3.4 Deformacini rad

1000

hFxW 33

33

=


13/13

13/13

za m3=0,80x3=0,64

.Nm91,736W1000

10441,1107164,0W

3

3

=

=

3.4 Posljednja operacija izvlaenja

3.4.1 Radni napon

.mm/N66,39

45tg

15,0

7,55

7,481

15,0

45tg11352,12,124,11,1

mm/N1352

22050

2

kkk

mm/N220k18,082,01m1za

mm/N50k0za

mm7,483,150sdd

mm7,55d

tgd

d1

tg1kcdcse1,1

2

4

O

O

4

240sr

2

444

2

00

44S

3S

3S

4S

4sr4

=

+=

=+

=+

=

====

==

====

+=


.kN0678,6F

N80,606766,397,48dF

4

44S4

====

3.4.3 Sila prese

.kN0678,6F

N80,6067080,6067FFF

4M

4d44M

=

=+=+=

3.4.4 Deformacioni rad kod posljednje operacije izvlaenja

1000

hFxW 44

44

=

za m4=0,82x4=0,64

.Nm01,466W1000

1208,606764,0W

4

4

=

=

deformacije duboko izvlacenje1

Documents