Вытяжка деталей из цветных металлов и сплавов с применением местного нагрева

Предельные значения коэффициента вытяжки можно снизить (для уменьшения количества операций), применяя местный нагрев внешнего кольцевого фланца заготовки шириной, равной , и одновременно охлаждая центральную часть диаметром d₀ (черт. 199).

Черт. 199

1 — термоизоляция; 2 — трубчатый нагреватель.

Оптимальная температура нагрева фланца заготовки при вытяжке деталей из алюминиевых сплавов и латуни приведена в табл. 96.

Таблица 96

Наименование и марка материала	Оптимальная температура, °С
Алюминиевые сплавы В95А-Т1, Д16А-Т	480-500
Алюминиевые сплавы Д16А-М, АМцА-М	320-340
Латунь Л62	450-480

Предельные значения коэффициента вытяжки цилиндрических деталей из алюминиевых сплавов и латуни при оптимальной температуре местного нагрева фланца приведены в табл. 97.

Таблица 97

Наименование и марка материала	Коэффициент вытяжки mпр	hпр/d*
Алюминиевый сплав АМгА-М	0,39	1,44
Алюминиевый сплав АМцА-М	0,42	1,18
Алюминиевый сплав Д16А-М	0,37	1,62
Алюминиевый сплав Д16А-Т	0,33	2,10
Алюминиевый сплав В95А-Т1	0,32	2,20
Латунь Л62	0,33	2,10

*h_пр/d — отношение предельной высоты цилиндрической детали к диаметру вытяжки.

Предельные значения коэффициента вытяжки квадратных и прямоугольных полых деталей при оптимальной температуре местного нагрева фланца и радиусы закругления угловых участков в плане приведены в табл. 98.

Таблица 98

Наименование и марка материала	Радиус закругления углового участка в плане rп, мм	Квадратные полые детали		Прямоугольные полые детали
		Коэффициент вытяжки m1пр	hпру/dу	Коэффициент вытяжки m1пр	hпру/dу
Алюминиевый сплав АМгА-М	2,5	0,075	1,50	0,083	1,46
Алюминиевый сплав АМцА-М		0,078	1,44	0,086	1,44
Алюминиевый сплав Д16А-М		0,072	1,58	0,079	1,51
Магниевый сплав МА1М Магниевый сплав МА8М		0,040	2,73	0,037	2,93
Алюминиевый сплав АМгА-М	5,5	0,15	1,51	0,145	1,57
Алюминиевый сплав АМцА-М		0,15	1,45	0,149	1,53
Алюминиевый сплав Д16А-М		0,13	1,72	0,137	1,72
Магниевый сплав МА1М Магниевый сплав МА8М		0,08	2,89	0,073	3,12
Алюминиевый сплав АМгА-М	10,5	0,24	1,52	0,244	1,60
Алюминиевый сплав АМцА-М		0,24	1,46	0,228	1,55
Алюминиевый сплав Д16А-М		0,21	1,82	0,210	1,83
Магниевый сплав МА1М Магниевый сплав МА8М		0,14	3,06	0,125	3,22

*h_пру/d_у — отношение предельной высоты цилиндрической детали к диаметру вытяжки.

Для вытяжки деталей из магниевых сплавов применяются марки MA1M и МА8М. В холодном состоянии возможно получение неглубокий вытяжки при следующих коэффициентах: m=0,9÷0,85 для MA1M и m= 0,85÷0,75 для МА8М.

Глубокая вытяжка деталей из магниевых сплав и производится только с подогревом.

На черт. 200 показаны графики зависимости коэффициента вытяжки магниевых сплавов от температуры подогрева (вытяжка производится с охлаждением пуансона).

Оптимальная температура вытяжки для сплава MA1M 320—330 °С; для сплава МА8М 300—375°С.

Уменьшение температуры нагрева снижает прочность и уменьшает пластичность магниевых сплавов. При температуре 425-450°С наступает красноломкость и интенсивное разрушение деформируемого материала.

Черт. 200

Рекомендуемые коэффициенты вытяжки с подогревом магниевых сплавов приведены в табл. 99.

Таблица 99

Наименование и марка материала	Коэффициент вытяжки m
	1-я вытяжка	2-я и последующие вытяжки
Магниевый сплав МА1М	0,50-0,42	0,67-0,57
Магниевый сплав МА8М	0,45-0,40	0,63-0,55

Нагрев магниевых заготовок производится:

а) в штампе, снабженном электро- или газонагревом;

б) в газовых или электрических печах;

в) в газовых или электрических печах при одновременном нагреве в штампе;

г) в свинцовых или масляных ваннах с применением масел имеющих высокую темпеpaтypy воспламенения (масло «вапор т»с температурой воспламенения 320°С).

При вытяжке на кривошипных и гидравлическнх прессах заготовки, как правило, нагреваются в штампах между нагретыми матрицей и прижимным кольцом. Штамп (матрица и прижим) нагревается трубчатыми электронагревателями либо газом.

Рекомендуемая температура нагрева штампов для глубокой вытяжки 370— 420°, для неглубокой вытяжки 300—350°С.

Чтобы предотвратить разрыв стенок детали в процессе вытяжки температура пуансона должна быть в пределах 50—100°С. Это достигается охлаждением стенок пуансона циркуляцией водой (черт. 199).

Удельные давления прижима при вытяжке магниевых сплавов в зависимости от температуры заготовки приведены в табл. 100.

Таблица 100

Наименование и марка материала	Удельное давление прижима, кгс/см2
	При оптимальной температуре, °С	При температуре 240-280°С
Магниевый сплав МА1М	3,0-4,5	5,5-8
Магниевый сплав МА8М	3,5-5,5	7-10

Радиус закругления рабочей кромки матрицы R_м1 в мм для вытяжки магниевых сплавов определяется по формуле

                   (118)

Где К выбирается в зависимости от толщины s по табл. 101;

D_з — диаметр заготовки, мм;

d_п — диаметр пуансона, мм.

Таблица 101

Толщина материала s, мм	0,6-1,0	1,2-1,5	2,0-3,0
К	0,6-1,1	0,8-1,2	1,1-1,8

Радиус закругления рабочей кромки матрицы для  второй вытяжки принимается

                     (119)

Радиус закругления пуансона                                                                                                                  •

                      (120)

Величина одностороннего зазора между пуансоном н матрицей определяется по формуле

                     (121)

где х — величина, зависящая от толщины материала (табл. 102).

Таблица 102

Толщина материала s, мм	x
	1-я вытяжка	2-я и последующие вытяжки
0,8	0,20	0,10-0,16
1,0	0,20-0,30	0,16-0,20
1,2	0,30-0,35	0,20-0,24
1,5	0,40-0,45	0,24-0,30
2,0	0,50-0,60	0,30-0,35
2,5	0,65-0,70	0,34-0,40
3,0	0,70-0,75	0,40-0,45
3,5	0,78-0,80	0,45-0,50
4,0	0,80-0,85	0,50-0,55

При конструировании штампов для вытяжки магниевых сплавов необходимо учитывать усадку детали при охлаждении по табл. 103.

Таблица 103

Наименование материала рабочих деталей штампа	Коэффициент усадки детали при температуре, °С
	150	200	250	300	350
Чугун и сталь	1,000175	1,0025	1,00315	1,0040	1,0045
Алюминиевые сплавы	1,000175	1,0010	1,00135	1,0017	1,00185

Расчетный размер определяется умножением номинального размера по чертежу детали на коэффициент усадки.