Ту хабаршысы

● Технические науки 
 
     
                                               
№1 2014 Вестник КазНТУ  
         
192 
Кинтонова А.Ж., Сексенбаева А.К., Кулдеева А.А. 
Электронное обучение в образовании Казахстана 
Аннотация. 
Как считает руководство страны, развитие Казахстана по инновационному пути приведет к 
кардинальным  изменениям  не  только  в  науке,  но  и  в  сфере  подготовки  кадров.  Инновационный  процесс,  с 
одной  стороны,  потребует,  а  с  другой — создаст  непосредственные  предпосылки  интеграции  систем  науки, 
образования и производства.  
Ключевые  слова. 
Обучающие    игры,  электронные  учебники,  виртуальные  тренажеры,  электронные 
научно-исследовательские лаборатории 
 
 
А.Zh., 
 А.K., 
 А.А. 
E-learning in education in Kazakhstan 
Summary. 
According to the country's leadership, the development of Kazakhstan's innovative way will lead to 
radical changes not only in science but also in training. Innovation process, on the one hand, require, on the other - will 
create immediate prerequisites systems integration of science, education and industry. 
Key words
: Educational games, online tutorials, virtual simulators, electronic research laboratories
 
 
 
УДК 621.983: 621.979 
 
Е.П. Орлова, А.Б. Ыдырысова, Г.С. Даирбекова 
(Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева,  
Алматы, Республика  Казахстан) 
 
АНАЛИЗ ШТАМПОВКИ НА ЛИСТОШТАМПОВОЧНЫХ МНОГОПОЗИЦИОННЫХ 
АВТОМАТАХ 
 
Аннотация. 
Наибольший  удельный  вес  среди  технологических  процессов  штамповки  на 
листоштамповочных  многопозиционных  автоматах  (ЛМА)  занимают  переходы  вытяжки,  которые  играют 
главную роль при оценке силовых и энергетических параметров автомата.  
Особенностью  условий  работы  ЛMA  является  неравномерное  распределение  усилий  вдоль  ползуна. 
Вследствие эксцентричного нагружения возникают перекосы ползуна, разные по величине деформации левой и 
правой  кривошипно-ползунных  групп  деталей,  что  приводит  к  смещениям  пуансона  относительно  матрицы, 
потере  точности  штампуемых  изделий,  снижению  стойкости  инструмента,  надежности  работы  и 
производительности оборудования. 
В данной статье рассмотрены различные  способы вытяжки на листоштамповочных многопозиционных 
автоматах,  способствующие  созданию  наиболее  благоприятных  условий  деформирования  металла,  а  также 
рационального  нагружения  и    снижения  перекоса  ползуна,  и  смещения  инструмента  в  результате  изменения 
усилий по длине  и пути ползуна. 
Ключевые слова. 
Листовая штамповка, вытяжка,  вытяжные операции, ползун, деформация. 
 
Листовая  штамповка  является  одним  из  главных  технологических  процессов  обработки 
металлов 
давлением. 
Большинство 
современных 
конструкции 
листоштамповочных 
многопозиционных  автоматов  (ЛМА)  позволяет  штамповать  на  одном  прессе  детали  нескольких 
типоразмеров, близких по форме и толщине заготовки. 
Качество  штампованных  деталей  определяется  качеством  штампуемого  металла,  принятой 
схемой  и  настройкой  технологического  процесса,  конструкцией  и  стойкостью  штампов,  наладкой 
механизмов пресса, культурой обслуживания [1]. 
Широкое использование многопозиционных прессов в машиностроительном производстве при 
изготовлении  деталей  листовой  штамповкой  из  рулонного  и  ленточного  материала  обусловлено 
повышением  производительности  труда,  уменьшением  количества  единиц  оборудования  и  числа 
работающих. Кроме того, многопозиционные прессы позволяют легко и быстро переналаживаться с 
выпуска одной продукции на другую.  
При  штамповке  на  многопозиционных  прессах  в  ряде  случаев  можно  исключить  вторичные 
операции, промежуточное складирование полуфабрикатов [2]. 
Все  изготовляемые  детали  на  ЛМА,  за  исключением  рычагов,  можно  условно  разделить  на 
плоские  с  гнутыми  элементами  (преобладают  разделительные  переходы  и  переходы  формовки, 

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014  
 
193
гибки)  и  оболочки,  штампуемые  за  несколько  переходов  вытяжки  с  последующей  калибровкой 
(чеканкой) фланца или поверхности,  отбортовкой  и др.  
В  зависимости  от  геометрии,  оболочки  в  свою  очередь  могут  быть  разделены  на  следующие 
виды:  осесимметричные  тела  вращения  (цилиндрические,  конические,  сферические);  коробчатые 
(симметричные, несимметричные); комбинированные (с отбортовкой внутрь или наружу отверстий в 
дне,  на  боковой  поверхности,  с  переменными  размерами  сечений  по  высоте  и  ширине);  сложной 
формы (поверхность параболоида,  эллипсоида и др.) [2]   (рисунок 1).  
Наибольший  удельный  вес  среди  этих  технологических  процессов  многопереходной 
штамповки  занимают  переходы  вытяжки,  которые  играют  главную  роль  при  оценке  силовых  и 
энергетических параметров автомата. 
 
 
 
Рис. 1.
 Осесимметричные детали типа тел вращения 
 
       Особенностью условий работы ЛMA является неравномерное распределение усилий вдоль 
ползуна. Вследствие эксцентричного нагружения возникают перекосы ползуна, разные по величине 
деформации  левой  и  правой  кривошипно-ползунных  групп  деталей  (большинство  ЛМА  имеют 
двухкривошипный  привод),  что  приводит  к  смещениям  (пуансона  относительно  матрицы),  потере 
точности  штампуемых  изделий,  снижению  стойкости  инструмента,  надежности  работы  и 
производительности оборудования. 
 На рисунке 2 показан типовой технологический процесс для автомата А6334 усилием 1600кН. 

● Технические науки 
 
     
                                               
№1 2014 Вестник КазНТУ  
         
194 
 
 
 
Рис. 2.
 Типовой технологический процесс для автомата А6334 
 

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014  
 
195
Виды  дефектов  штампуемых  деталей  при  осуществлении  вытяжных  операций  приведены  в 
таблице 1, в которой не рассматривается брак, связанный с низким качеством металла [2]. 
 
Таблица 1. Дефекты штампуемых деталей при вытяжных операций 
  
Вид брака по вытяжке 
Причина брака 
Способы устранения 
Гофрообразование в зоне фланца 
по всему периметру 
Недостаточное усилие прижима 
Регулировка буферного 
устройства пресса 
Гофрообразование в зоне фланца 
(местное) 
Гофрообразование на свободной 
поверхности детали (местное) 
Перекос частей штампа за счет: 
неплоскостности прижима и 
матрицы; различной длины 
буферных шпилек; попадания 
отходов под фланец; 
одностороннего износа рабочих 
частей 
Проверка штампа. 
При необходимости его ремонт 
Гофрообразование на 
поверхности детали по всему 
контуру при отсутствии гофр на 
фланце 
Недостаточное усилие прижима, 
неправильно выбрана форма 
инструмента и схема процесса 
вытяжки, недостаточен 
технологический припуск на 
диаметр заготовки 
Регулировка буферного 
устройства пресса. При 
возможности устранения 
регулировки – пересмотр схемы 
процесса вытяжки 
Обрыв дна детали при отсутствии 
гофрообразований 
Большое усилие прижима, 
недостаточна величина радиусов 
матрицы и пуансона, мала 
величина зазора между матрицей 
и пуансоном, неправильно 
назначены коэффициенты 
вытяжки 
Регулировка буферного 
устройства пресса. Проверка 
штампа. Корректировка размеров 
рабочих частей штампа и 
пересмотра технического 
процесса 
Косина фланца, образование 
односторонних языков на фланце, 
разрывы 
Перекос рабочих частей штампа, 
плохая фиксация заготовки 
Устранение перекоса частей 
штампа при ремонте. Регулировка 
грейферных захватов. Проверка 
работы фиксирующих устройств 
Гофры на краю деталей 
Велик радиус матрицы 
Корректировка размеров 
инструмента 
Гофрообразование во фланце при 
последующей вытяжке деталей с 
фланцем 
Мала глубина предыдущей 
вытяжки или велика глубина 
последующей 
Регулировка глубины вытяжки по 
переходам 
Разрывы и трещины по 
образующей при последующей 
вытяжке деталей без фланца 
Наличие задиров на предыдущих 
переходах, велика степень 
деформации для края детали 
Устранить причины задиров. 
Использовать при возможности 
матрицы с реактивной полостью 
или оставлять технологический 
фланец, не перетягиваемый при 
вытяжке 
Появление на корпусе детали 
волн, перпендикулярно 
образующей при вытяжке с 
заталкивающей силой 
Потеря устойчивости 
Снижение усилия заталкивания за 
счет регулировки буферного 
устройства 
Задиры, риски, царапины, 
налипания металла при 
отсутствии прочих дефектов 
Плохая смазка, недостаточная 
стойкость рабочих частей 
Смена смазки. Замена марки 
материала для рабочих частей 
штампа 
Забоины, вмятины 
Налипания отходов или твердых 
частиц к частям штампа или 
заготовкам 
Проверка штампа. Отчистка его 
частей 
  
В  технологическом  отношении  способы  вытяжки  необходимо  различать  главным  образом  по 
виду  напряженного  состояния  деформируемой  части  заготовки.  Геометрическая  форма  детали 
является в этом отношении вторичным признаком. 

● Технические науки 
 
     
                                               
№1 2014 Вестник КазНТУ  
         
196 
Следует различать три основных способа вытяжки [3]. 
1.  Вытяжка  полых  деталей  путем  превращения  плоского  фланца  в  цилиндрическую  или 
коробчатую  форму,  при  создании  во  фланце  плоского  напряженного  состояния  по  схеме  сжатие—
растяжение (рисунок 3). 
 
 
Рис. 3.
  Деформация   элемента   фланца  (а) и схема образования  гофров (б) при вытяжке 
 
Сюда  относится  вытяжка  цилиндрических,  овальных,  коробчатых  и  других  деталей  с 
вертикальными или слегка наклонными стенками. 
2. Вытяжка сферических, криволинейных и сложной формы деталей в штампах с вытяжными 
(тормозными)  ребрами.  В  этом  случае  под  прижимом  преобладают  растягивающие  напряжения  и 
деформации,  а  в  остальной  деформируемой  части  заготовки  возникает  напряженное  состояние 
двустороннего растяжения. 
3.  Вытяжка  эластичной   матрицей   и   фрикционная  вытяжка,   создающие  заталкивание   
заготовки,  в  результате  чего  снижаются  растягивающие  напряжения  в  очаге  деформации  и 
облегчается процесс вытяжки. 
В  первом  способе  вытяжки  наиболее  благоприятные  условия  деформирования  заключаются  в 
максимально  возможном  уменьшении  сопротивления  плоского  фланца  деформированию.  Это 
достигается  путем  применения  металла  пониженной  прочности,  отжигом  заготовки,  нагревом 
фланца,  вытяжкой  без  прижима,  эффективной  смазкой,  В  результате  снижаются  растягивающие 
напряжения  в  опасном  сечении,  улучшается  условие  прочности  этого  сечения  и  становится 
возможной более глубокая вытяжка. 
Во  втором  способе  вытяжки  в  штампах  с  вытяжными  ребрами  значительная  часть  заготовки 
вначале находится вне контакта с рабочими частями штампа и легко образует гофры и морщины. Для 
их  предотвращения  приходится  создавать  повышенные  радиальные  растягивающие  напряжения  и 

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014  
 
197
искусственно  увеличивать  сопротивление  деформируемого  металла  путем  перетягивания  его  через 
вытяжные  (тормозные)  ребра.  При  этом  значительно  возрастают  растягивающие  напряжения  в 
опасном  сечении  и  ухудшается  условие  его  прочности.  Для  того  чтобы  в  данном  случае  создать 
благоприятные  условия  деформирования  и  избежать  разрыва,  надо  обеспечить  условие  прочности 
опасного  сечения.  Это  возможно  лишь  при  применении  металла  повышенной  прочности  и 
упрочняемости при достаточно высокой пластичности (вязкости). 
Третий  способ  вытяжки  обладает  наиболее  благоприятными  условиями  деформирования, 
потому  что  в  этом  случае  прочность  опасного  сечения  позволяет  получить  значительную  степень 
деформации. 
Следовательно,  для  рассмотренных  способов  вытяжки  необходимо  выбирать  металл  с 
различными  механическими  свойствами  или  в  различном  состоянии:  в  первом  способе  вытяжки — 
повышенной  пластичности  при  пониженной  прочности  (стали 08—10 в  отожженном  или 
нормализованном состоянии с дрессировкой); во втором способе вытяжки — повышенной прочности 
при  достаточно  высокой  пластичности  и  вязкости  (стали 08—10 после  специальной  обработки, 
нержавеющая сталь 12Х18Н9Т); в третьем способе применим металл без повышенных механических 
свойств. 
Для  наглядного  представления  о  характере  деформации  и  возможности  определения  ее 
величины  на  отдельных  участках  применяют  метод  нанесения  на  заготовку  прямоугольной  или 
радиально-кольцевой  координатной  сетки,  а  затем  изучают  ее  искажение  при  вытяжке.  Измерения 
искаженной сетки показывают, что в первой операции вытяжки деформация тангенциального сжатия 
превосходит деформацию радиального растяжения. 
При  вытяжке  происходит  изменение  толщины  стенок  деталей.  В  случае  вытяжки 
цилиндрических деталей без фланца наибольшее утонение составляет 10—18%, а утолщение у края 
20—30% от толщины материала. Толщина материала в месте перехода от дна к стенкам уменьшается 
с увеличением степени деформации, относительной толщины заготовки S/D, пластичности металла, 
количества операций вытяжки и с уменьшением радиусов закругления пуансона и матрицы. 
Одним  из  способов,  которым  можно  влиять  на  распределение  усилий  по  ползуну  является 
вытяжка с утонением стенки [4,5], которая может осуществляться без уменьшения  и с уменьшением 
диаметра заготовки.  
С  целью  рационального  нагружения  и    снижения  перекоса  ползуна,  а  также  смещения 
инструмента  в  результате  изменения  усилий  по  длине    и  пути  ползуна  при  штамповке  деталей  на 
листоштамповочных  многопозиционных  автоматах  целесообразно  осуществлять  вытяжку  с 
утонением  стенки  без  уменьшения  внутреннего  диаметра.  Усилия  деформирования  (рисунок 4) 
определяются по формулам Е.А.Попова [3].  
 
 
 
Рис. 4.
 Схема вытяжки с утонением стенки: а) через конусную матрицу, б) через радиальную матрицу 
 

● Технические науки 
 
     
                                               
№1 2014 Вестник КазНТУ  
         
198 
Вытяжка  с  проталкиванием  является  более  предпочтительной  по  сравнению  с  предыдущими 
способами, так как применение этого способа вытяжки позволит наиболее равномерно распределить 
усилия  по  длине  ползуна  и  добиться  значительного  уменьшения  перекоса  ползуна  и  смещения 
инструмента [2]. 
Схема штамповки деталей по этому способу возможна дном вниз или дном вверх. Как показали 
исследования авторов [3, 4] основными преимуществами вытяжки с проталкиванием по сравнению с 
обычной вытяжкой являются: 
-уменьшение напряжений в наиболее нагруженной зоне (зона у дна полуфабриката); 
- получение более равномерной толщины стенки; 
- отсутствие специального прижимного устройства для фланца, кроме первой вытяжки. 
При  этом  способе  вытяжки  значительно  облегчается  силовой  режим  при  определенном 
значении проталкивающей силы, а также возможно сокращение вытяжных операций. 
Схемы  деформированного  состояния  для  вытяжки  с  проталкиванием  и  без  практически 
совпадают, а напряженного состояния, значительно отличаются. 
В  используемых  технологических  процессах  штамповки  на  многопозиционном  прессе  лента 
подается перпендикулярно оси пресса, в направлении которой перемещается полуфабрикат с позиции 
на позицию.  
Выводы.
 Основное направление рационального построения или улучшения процесса вытяжки 
заключается  в  создании  наиболее  благоприятных  условий  деформирования  металла  с  целью 
снижения растягивающих напряжений в опасном сечении 
1)  уменьшении напряжений в начальной стадии вытяжки, 
2)  уменьшении сопротивления плоского фланца деформированию, 
3)  повышении прочности металла в опасном сечении, 
4)  снижении  тангенциальных   напряжений  сжатия  в  деформируемом  фланце  или  повышении 
его устойчивости с целью предотвращения образования складок. 
В результате выполнения указанных условий достигают увеличения глубины вытяжки за одну 
операцию, уменьшения количества операций, улучшения процесса вытяжки деталей сложной формы, 
а  также  снижение  смещения  и  перекосов  ползуна  и  штампов  за  счет  рационального  размещения 
вытяжных операций по позициям и ходу ползуна. 
 
 
ЛИТЕРАТУРА 
1.  Ольша  А.М.,  Дубровин  Л.Н.,  Цфас  Г.М.  Штамповка  на  многопозиционных  прессах,                       
-М.:Машиностроение, 1974.- 47 с. 
2.Орлов  П.Г.  Штамповка  деталей  на  листоштамповочных  автоматах  (Основы  теории  и  расчета).                       
-М.:Машиностроение,1984.-160с. 
3. Е.А. Попов Основы теории листовой штамповки М.: Машиностроение,1977.-287с. 
4.  Норицын  И.  А.,  Орлов  П.Г.  Многопозиционная  листовая  штамповка  и  конструкция  автоматов.                     
-М.: Машиностроение, 1973.-70с. 
5. Карев В.Ф. Опыт штамповки корпусов автомобильных фар на многопозиционных прессах// Кузнечно- 
штамповочное оборудование.- 1970.-№9.-С.23-26. 
 
REFERENCES 
1. Olsha А.М., Dubrovin L.N., Tsfas G.M. Shtampovka na mnogopozitsionnykh pressakh,-М.:Mashinostroenie, 
1974.- 47 s. 
2.Orlov  P.G.  Shtsmpovka  detaley  na  listoshtampovochnykh  avtomatakh  (  Osnovy  teorii  I  rascheta).                       
-М.:Mashinostroenie,1984.-160s. 
3. Popov E.A. osnovy teorii listovoi,-М.:Mashinostroenie,1977.-287s. 
4.  Noritsyn  I.A..,  Orlov  P.G.  Mnogopozitsionnaya  listovya  shtampovka  I  konstruktsiya  avtomatov.                       
- М.:Mashinostroenie, 1973.-70s. 
5. Karev V.F. Opyt shtampovki korpusov avtomobilnykh far na mnogopozitsionnykh pressakh // Kuznechno – 
shtampovochnoe oborudovanie.- 1970.-№9.-S.23-26. 
 
 
 

жүктеу/скачать 43,12 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: