TAŽENÍ. Lisování TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM, STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY A ROZPOČTEM HLAVNÍHO MĚSTA PRAHY

STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA, Praha 10, Na Třebešíně 2299 příspěvková organizace zřízená HMP

Lisování

TAŽENÍ TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM, STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY A ROZPOČTEM HLAVNÍHO MĚSTA PRAHY.

Stroje - nástroje nástroje - tažidla

vrchní díl spodní díl

stroje - lisy (hydraulický lis pro tažení)

Tažný nástroj

výstuha karoserie automobilu

Princip tažení  technologický postup, při kterém rovný plech (přístřih - výsřižek) tváříme v polouzavřenou

nádobu  prosté tažení - plošné tváření  tažení se ztenčením stěny - objemové tváření

Princip tažení  nástroj - tažidlo  výrobek - výtažek  www.345.vsb.cz/jirihruby/Stv/Sheet

Tažení válcové nádoby  přístřih (kruhový - rondel) se protahuje mezi tažnicí a tažníkem  materiál se musí přemístit (ve směru obvodu stlačit, vytáhnou ve směru poloměru)  bez nebezpečí zvlnění nelze táhnout hlubší výlisky a tenčí plechy

F

Druhy tažení  na jeden tah - do určité hloubky h - do určitého ød výtažku  bez přidržovače  s přidržovačem  postupně na více tahů - zmenšováním průměrů - ztenčováním stěny

Postupové tažení  hlubší a složitější tvary výtažků  postupné - zmenšování průměrů  postupné

- ztenčování stěny

Tažení podle tvaru výtažku  tažení dutých rotačních nádob - symetrické válcové, kuželové nebo kulové tvary  tažení dutých nerotačních nádob - symetrické hranaté tvary, např. krabice  tažení dutých tvarových nepravidelných nádob - např. kryty, víka aj.

Návrh tažného nástroje  vycházíme z výkresu součásti (konstruktér)  technolog kontroluje

- vhodnost materiálu součásti - tažnost - určuje velikost a tvar polotovaru, počet tahů, síly pro tažení - navrhuje konstrukci tažidla se všemi náležitostmi

Určení rozměru polotovaru  výpočtem - použití u pravidelných tvarů  graficky  zkusmo (odhadem) - nepravidelné tvary  přídavek na ostřižení přičítáme k výšce výlisku - po= (3 až 4)mm

(nerovnoměrné okraje výtažku)

 výtažky o tloušťce nad 0,5mm

- plocha se počítá ze střední linie tloušťky materiálu

Výpočet velikosti polotovaru  objem polotovaru Vp = V objemu výtažku

 tažení bez ztenčení stěny tp = t → plocha polotovaru a výtažku se rovnají n

Sp = ∑ S i i=1

Si..plochy jednotlivých dílců povrchu výtažku

Výpočet velikosti polotovaru  tažení se ztenčením stěny tp ≠ t

→ objemy polotovaru a výtažku se rovnají Vp = V

Početní řešení určení velikosti polotovaru

h…výška výtažku t....tloušťka výtažku

ød

S p  S1  S 2

ød

h

 válcová nádoba (neuvažujeme zaoblení dna) d…průměr výtažku

h

t

Plocha polotovaru t

h

tp

ø Dp

ød výstřižek - rondel

Sp =

π.D 4

2 p

2

[mm ]

Určení plochy výtažku

S p  S1  S 2

h

π.d

ød plocha dna plocha pláště

π.d 2 S1 = [mm ] 4 2

S2 = π.d.h[mm ] 2

Stanovení rozměru polotovaru  zákon o zachování objemu Vp = V tp = t

 tažení bez ztenčení stěny

 plocha polotovaru a výtažku se rovnají n

Sp = ∑ S i i=1

π.Dp2 4

π.d2 = π.d.h + 4

2

Dp = d + 4d.h[mm]

 válcová nádoba

h1

Početní řešení určení velikosti polotovaru

ø d1

(uvažujeme zaoblení dna) S3…zaoblení dna Sp = S1 + S 2 + S 3 (část anuloidu) 2 2 π . D π . d d1 p d1..průměr dna 1 2 = + π.d1.h1 + π .r . 4 4 2 r….pol. zaoblení dna h…výška válce

Dp = d + 4.d1.h1 + 2.π.d1 2 1

Grafické řešení určení rozměru polotovaru d h

 válcová nádoba

Dp

Rotační nádoba libovolného tvaru  Guldinova věta - povrch rotačního tělesa vypočteme tak,

že délku tvořící přímky L násobíme drahou, kterou při otáčení opisuje těžiště tvořící přímky

l1

0

l2

Rotační nádoba libovolného tvaru

1

L

l3

2

rt

rt

rt

3 Rp = 1/2Dp

P

Rotační nádoba libovolného tvaru  plocha rondelu

Sp =

π.D

2 p

4

[mm 2 ]

 plocha výtažku dle Guldinovy věty

S = 2.π.rt .L[mm ] 2

π.D 4

2 p

= 2.π.rt .L

Dp = 8.rt .L

Určení počtu tahů

d m= ≥ 0,55 Dp

F t

 dle tzv. součinitele tažení m  kruhové výtažky - pro ocel m > 0,55 výtažek táhneme na jeden tah

Určení počtu tahů  pro ocel m < 0,55 výtažek táhneme na více tahů (poškození taženého materiálu)  součinitel m1 pro první tah

d m1 = Dp  součinitel mn pro n-tý tah

dn mn = d n -1

Velikost součinitelů mn

počet tahů

m

1

2

3

4

5

0,49 0,62

0,74 0,82

0,77 0,83

0,79 0,85

0,81 0,88

Výpočet průměrů tažníků  pomocí součinitelů tažení m  d1 = m1. Dp……první tah

d2 = m2. d1 ……druhý tah dn = mn. dn-1 ….n-tý tah  výsledky vhodně upraveny - volbou součinitele mn - volbou normalizovaných tažníků a tažnicových kroužků  konečný rozměr musí odpovídat rozměru výtažku

Určení sil pro tažení  celková tažná síla Fct musí - trvale deformovat polotovar ve výtažek Ft

- překonat sílu přidržovače Fp, popř. vyhazovače Fv

Fct = Ft + Fp + Fv [N]

Ft = l.t.R m .k ta [N]

 tažná síla Ft l……obvod výtažku [mm] t……tloušťka výtažku [mm]

Rm…pevnost materiálu [MPa] kta….součinitel (viz. ČSN)

Součinitel kta  kta …součinitel závislý na součiniteli tažení m m1

0,55

0,60

0,70

0,80

kta

1

0,85

0,60

0,40

m2 až mn

0,70

0,80

0,90

0,95

kta

1

0,80

0,60

0,50

 při tažení vzniká zpevnění materiálu - zvyšuje se odpor proti tažení - mezi tahy zařazujeme žíhání

Síla přidržovače Fp  Fp ovlivněna - velikostí přidržované plochy - hladkostí ploch - mazáním - poloměrem zaoblení hran funkčních částí  S…plocha polotovaru pod přidržovačem [mm2]  p…tlak přidržovače [MPa]

Fp = S.p[N]

Tažidla s přidržovačem prvý tah

n-tý tah

Plocha polotovaru pod přidržovačem - prvý tah Dp ...průměr rondelu [mm] dp ...průměr otvoru přidržovače [mm]

π 2 2 2 S = (Dp - dp )[mm ] 4

Tlak přidržovače materiál

p [MPa]

hlubokotažná ocel tloušťky < 0,5mm

2,5 až 3

hlubokotažná ocel tloušťky > 0,5mm

2 až 2,5

hliník

0,8 až 1,2

měď

1,2 až 1,8

mosaz

1,5 až 2

Konstrukční směrnice  stupeň přesnosti IT dán přesností polotovaru  jakost povrchu dána jakostí polotovaru, střižné hrany odpovídají Ra = (3,2 až 6,3)μm  materiál nástroje - viz.střihadla tažníky, tažnice - 19 191

- pro vyšší nároky 19 312,19 830

Konstrukce tažidel

tažidlo bez přidržovače

tažidlo s přidržovačem pro prvý tah

Tažníky  pohyblivé čelisti nástroje  tvar odvozen od výtažku  postupové nástroje - odpovídá rozměrům příslušného tahu  odvzdušnění polotovaru

ødo =(0,1 až 0,4).d [mm]  připevněny ke stopkám či držákům

Tažníky

Tažnice  pevná část tažidla

 vnější tvar kroužek (čtvercový nebo obdélníkový) vsazený do objímky či základové desky  funkční rozměry odpovídají součásti nebo rozměrům výtažku příslušného tahu

výtažek se vrací nad tažnici

Tažnice výtažek propadá

 setření výtažku spodní ostrou hranou tažnice  činné plochy dobře mazány

- velké tření mezi tažníkem, výtažkem a tažnicí  zvýšení trvanlivosti - zalisování tažnic do objímky s předpětím (zkosení vnějších stěn)

Zaoblení hran tažníku a tažnice  podstatný vliv na - velikost tažné síly - průběh tažení - jakost povrchu - velikost napětí v mat. - rozsah deformace

vt

tažník

 hodnoty pro tažnici:

rm = (6 až 10).t …první tah rm = (6 až 8).t …další tahy

tažnice

Zaoblení hran tažníku a vůle  hodnoty pro tažník: rt = rm …první tah rt = ½.r …mezi tahy (nebo úkos 35° až 45°) rt = r …poslední tah r…radius výtažku

vt

tažník tažnice

Vůle mezi tažníkem a tažnicí  důležitý činitel při tažení  určení dle ČSN nebo empirických vztahů  informativní hodnoty vt = (1,2 až 1,3).t …první tah vt = (1,2 až 1,2).t …posl.tah vt = t + t.kv …mezi tahy kv…součinitel závislý na tloušťce mat. a daném tahu (viz.tab.)

vt

tažník tažnice

Součinitel kv Tloušťka polotovaru t [mm] pro jeden tah - kv

0,2 až 2 2 až 4 4 až 6

0,20

0,10

0,10

při dvou tazích: první - kv druhý - kv

0,30 0,10

0,25 0,10

0,20 0,10

při třech tazích: první - kv druhý - kv třetí - kv

0,50 0,35 0,10

0,40 0,25 0,10

0.35 0,20 0,10

Přidržovač  nutnost použití přidržovače určíme ze vztahů dle ČSN

 tažení s přidržovačem - hlubokotažné plechy tloušťky t < 0,4 mm  tažení bez přidržovače

- nemají-li se tvořit vlny Dp ≤ (20 až 25).t Dp...průměr přidržovače  přidržovače pro jednotlivé tahy jsou upraveny dle tvaru polotovaru příslušného tahu

Tažidla s přidržovačem prvý tah

n-tý tah

Zakládací kroužky  zajišťují správnou polohu polotovaru v nástroji

 mohou být nahrazeny vhodnou úpravou děr v tažnici

Stírače  setření výtažku z nástroje (jsou částí tažidel)

 funkci stírače může mít přidržovač nebo tažnice

Vyhazovače  zůstává-li výtažek v nástroji  potřebná síla k vyhození výtažku je značná

- funkce vázána většinou na pohyb beranu lisu  druhy - mechanické, pryžové, vzduchové  konstrukce je závislá na celé koncepci nástroje

Ostatní části  základová deska - společné upnutí pevných částí

(nepohyblivých) - upíná tažnou skříň ke stolu lisu - tlumí rázy, vyrovnává nerovnosti stolu  spojovací části - kolíky, šrouby

- stejné zásady jako ostatní lisovací nástroje

Mazání  zmenšení tření mezi materiálem a nástrojem  zmenšení napětí v taženém materiálu  ochrana výtažku před přilepováním,

poškrábáním aj.  požadavek - chemická stálost a neškodnost - musí snést vysoké tlaky a teploty - musí zachovávat souvislou vrstvu apod.

Druhy maziv  bez plnidel - rostlinný olej, technická vaselina, vřetenový

olej, mýdlová voda aj.)  s plnidly - mastek, grafit, křída apod.  vhodné je i fosfátování

Příklad  navrhněte výrobní podklady pro výrobu výtažku v následujícím rozsahu - určete rozměr rondelu početní i grafickou

metodou - stanovte potřebný počet tahů pro výrobu - určete rozměry tažníků pro jednotlivé tahy - vypočtěte celkovou tažnou sílu pro první tah

h

t

ød

materiál - 11 320 ød = 40mm h = 120mm t = 1,5mm

Děkuji za pozornost