Бесплатный инженерный калькулятор
Рассчитайте коэффициент вытяжки m = d/D и усилие пуансона (вытяжки) для цилиндрических вытянутых деталей, а также рекомендуемые радиусы матрицы и пуансона и усилие прижима. Введите диаметр заготовки, диаметр изделия, толщину листа и предел прочности; калькулятор выдаст усилие в кН, Н и тонн-силе, коэффициент C₁ и рекомендации по радиусам.
Именно этот расчёт выполняют наши инженеры-технологи при проектировании штампа для вытяжки. Коэффициент вытяжки, радиус матрицы, радиус пуансона и усилие пуансона определяют, удастся ли первая вытяжка, какая требуется мощность пресса и нужна ли повторная вытяжка. Этот же расчёт выполняется перед тем, как мы называем цену на деталь.
Введите диаметр заготовки D, диаметр изделия d, толщину листа t и предел прочности σs. Коэффициент вытяжки и усилие пуансона обновятся автоматически.
Вытяжка превращает плоскую круглую заготовку в полый стакан с помощью пуансона и матрицы. Прижим прижимает фланец, пока пуансон вдавливает лист в полость матрицы, формируя стенку по мере течения материала внутрь.
Коэффициент вытяжки m = d/D — это отношение готового диаметра d к диаметру плоской заготовки D. Он характеризует степень деформации. Для первой вытяжки типичные значения для металлов составляют 0,50–0,62. Меньшее m означает более глубокую вытяжку и повышенный риск трещин на радиусе пуансона. Большее m — более мелкая вытяжка, где главной проблемой становится гофрирование фланца.
Усилие пуансона F = π·C₁·d·t·σs, где C₁ — коэффициент первой вытяжки, d — готовый диаметр, t — толщина листа, σs — предел прочности. C₁ интерполируется по стандартной таблице. Для стакана диаметром 70 мм, вытянутого из заготовки 100 мм из стали толщиной 1,2 мм с пределом прочности 400 МПа, F составляет примерно 63 кН.
Радиус матрицы обычно составляет 6–10% от диаметра заготовки D для стали, 8–12% для нержавеющей стали и 5–8% для алюминия. Слишком малый радиус увеличивает напряжение изгиба на кромке матрицы и может привести к разрыву заготовки. Слишком большой радиус допускает гофрирование фланца и снижает контроль над стенкой вытянутой детали. Радиус пуансона обычно составляет 0,6–1,0 от радиуса матрицы.
Меньший коэффициент вытяжки означает, что заготовку нужно вытянуть на большую величину относительно исходного размера. Работа деформации на деталь возрастает, поэтому C₁ и усилие пуансона увеличиваются. Именно поэтому для более глубокого стакана требуется большее усилие пресса, чем для мелкого стакана того же диаметра и толщины.
Прижим обычно требуется, когда m ниже примерно 0,65; без него неподдерживаемый фланец может потерять устойчивость и образовать складки. Усилие прижима должно быть достаточным лишь для предотвращения гофрирования — обычно около 20–30% от усилия пуансона. Чрезмерное усилие прижима повышает нагрузку на пуансон и может привести к разрыву детали.
Если требуемый коэффициент для одной операции оказывается ниже предела первой вытяжки для материала (обычно около 0,50 для многих сталей), деталь изготавливают за две или более операции вытяжки. Для нагартованных материалов, таких как нержавеющая сталь, может потребоваться промежуточный отжиг.
Отправьте чертёж на shawn@balford.net. Наши инженеры-технологи подтвердят коэффициент вытяжки, настройку радиусов, усилие пуансона и цену в течение 24 часов.