Операции за промяна на формата на листово щамповане. Формоване и фланцоване

суперпластичност при пробиване на метални отвори

Оформянето на дупки се използва широко в производството на щамповане, замествайки операциите по изтегляне с последващо рязане на дъното. Фланговането на отвори е особено ефективно при производството на детайли с голям фланец, когато изчертаването е трудно и изисква няколко прехода. Понастоящем чрез фланцоване се получават отвори с диаметър 3 h 1000 mm и дебелина на материала 0,3 h 30 mm.

Фланговането се разбира като операция на студено щамповане на листове, в резултат на което се образува перла по вътрешния (вътрешен фланец) или външния (външен фланец) контур на детайла. По принцип се извършва вътрешно фланцоване на кръгли отвори. Оформянето на зърното в този случай се извършва чрез натискане на част от детайла в отвора на матрицата с перфориран отвор преди това или едновременно с фланцето. Схемата на фланцови кръгли отвори е показана на фигура 2.1. Разновидност на фланцоването е фланцоването с изтъняване на стената.

Фигура 2.1 - Схеми за фланцоване на кръгли отвори: а) със сферичен поансон; б) цилиндричен поансон

Оформянето на кръгли отвори се извършва сферично (Фигура 2.1 А) или цилиндричен поансон (Фигура 2.1 b). В последния случай работният край на поансона е направен под формата на фиксатор (уловител), който осигурява центрирането на детайла по протежение на отвора, с коничен преход към работната част на диаметъра дП.

Деформацията на метала по време на фланцоването се характеризира със следните промени: удължение в тангенциална посока и намаляване на дебелината на материала, както се вижда от радиално-пръстеновидната мрежа, приложена към детайла (Фигура 2.2). Разстоянията между концентричните кръгове остават непроменени.

Фигура 2.2 - Заготовка преди и след фланцоване

Степента на деформация по време на фланцоването на отворите се определя от съотношението между диаметъра на отвора в детайла ди диаметър на страната дили така нареченият коефициент на флангиране:

ДА СЕ = д/д,

Където допределена от средната линия (виж фигура 2.2).

Ако съотношението на фланци надвишава граничната стойност ДА СЕпреди, след това се образуват пукнатини по стените на дъската.

Ограничаващият коефициент на фланцоване за даден материал може да бъде аналитично изчислен по формулата:

където h е коефициентът, определен от фланцовите условия;

d е удължението, определено от тестовете за опън.

Стойността на граничния коефициент на фланцоване зависи от следните фактори:

1) естеството на обработката и състоянието на ръбовете на отворите (пробиване или пробиване, наличие или отсъствие на грапавини);

2) относителна дебелина на детайла с/д;

3) вида на материала и неговите механични свойства;

4) формата на работната част на поансона.

Съществува пряка зависимост на максимално допустимия коефициент на огъване от относителната дебелина на детайла, т.е. с намаление д/сстойността на максимално допустимия коефициент на фланцоване ДА СЕпреди намалява и степента на деформация нараства. В допълнение, стойността ДА СЕ pre зависи от метода за получаване на отвор с фланец, както е показано в таблица 2.1 за мека стомана. Таблица 2.2 изброява границите на коефициента на фланцоване за цветни материали.

Допустимата стойност на изтъняване на стената на перлата по време на фланцоване поради дефекти по ръба на отвора (неравности, втвърдяване и т.н.) е значително по-ниска от стойността на напречно стесняване по време на изпитване на опън. Най-малката дебелина на ръба на дъската е:

Таблица 2.1 – Прогнозни стойности ДА СЕпредварително за мека стомана

Изчисляването на технологичните параметри на фланцоването на кръгли отвори се извършва, както следва. Първоначалните параметри са вътрешният диаметър двъншен фланец отвор и странична височина зопределени от детайлния чертеж. Според зададените параметри се изчислява необходимият диаметър дтехнологична дупка.

Таблица 2.2 – Стойности ДА СЕпредварително за цветни метали и сплави

За изчисление на относително висок страничен диаметър дсе извършват въз основа на равенството на обемите на детайла преди и след фланцоването:

Където д 1 = д n + 2( r m+ с).

В тази формула геометричните параметри се определят съгласно фигура 2.1.

За ниско зърно изчислението може да се извърши от условието за конвенционално огъване в радиално сечение:

д = д + 0,86rм - 2 з - 0,57с.

След това проверете възможността за фланцоване в един преход. За да направите това, сравнете коефициента на фланец (вижте страница 14) с граничната стойност ДА СЕпреди: ДА СЕ > ДА СЕпредишна

Силата на фланец на кръгли отвори с цилиндричен поансон може да се определи приблизително по формулата

където s T е границата на провлачване на материала.

Естеството на промяната на силата по време на фланцоването е показано на фигура 2.3 в зависимост от формата на контура на работната част на поансона.

Фигура 2.3 - Диаграми на силата и преходите на фланцоване на кръгли отвори с различни форми на поансона: а) криволинейни; б) сферична; в) цилиндрична

d 0 \u003d A-K (r M + S / 2) -2 фута,

Където!)! - външен диаметър на страната; g m - радиусът на кривината на матрицата; S е дебелината на детайла;ч - височина на борда.

кримпване (Фиг. 17.46,б) - намаляване на периметъра на напречното сечение на кухия детайл. В зоната на деформация дебелината на стената на продукта леко се увеличава. За да се избегне образуването на надлъжни гънки в гофрираната част, е необходимо да се спазва съотношението на кримпване

K \u003d ~ - \u003d 1,2 ... 1,4,

където £ zag, d m - диаметърът на детайла и детайла.

Студеното коване на листове се извършва главно на колянови преси. Според технологичната основа механичните преси се разделят на преси с едно, двойно и тройно действие (съответно едно-, дву- и триплъзгачи). Кинематичната схема на коляновата преса с едно действие е в много отношения подобна на схемата на коляновата преса за горещо коване.

Пресата с двойно действие (фиг. 17.47) е предназначена за дълбоко изтегляне на големи части. Има два плъзгача - вътрешен 3, задвижван от манивела и външен 2, задвижван от гърбици 1, монтирани на вала. Първо, външният плъзгач изпреварва вътрешния и притиска фланеца на детайла към матрицата. По време на теглене с поансон, фиксиран върху вътрешния плъзгач, външният плъзгач е неподвижен. В края на капака плъзгачите се издигат.

Ориз. 17.47. Схема на преса с едно коляно с двойно действие

Хидравличните преси се използват за студено щамповане на едрогабаритни изделия.

Щампите се използват като инструмент за студено листово щамповане. Те се състоят от блокове от части и работни части - матрици и щанци. Работните части директно деформират детайла. Блоковите части (горни и долни плочи, направляващи колони и втулки) служат за поддържане, насочване и закрепване на работните части на щампата. Според технологичната характеристика има щампи с просто, последователно и комбинирано действие.

В печатпросто действие (фиг. 17.48) при едно движение на плъзгача се извършва една операция, поради което се нарича еднооперация. Долната плоча на щампата е монтирана на масата на пресата и е закрепена към нея с болтове и скоби, горната плоча на малките печати е прикрепена към плъзгача с помощта на стебло, а горната плоча на големите печати е прикрепена към плъзгач по същия начин като долната плоча, към пресовата маса. Лентата или лентата се подава в щампата между водещите пръти, докато спре, което ограничава стъпката на подаване на лентата или лентата. За премахване на перфоратора от перфоратора се използва изтегляч.

В печатпоследователно действие за един ход на плъзгача, две или повече операции се извършват едновременно в различни позиции и детайлът след всеки ход на пресата се придвижва към стъпката на подаване. На фиг. 17.49 показва диаграма на последователен печат за щанцоване и щанцоване. За всеки ход на пресоване детайлът се подава до ограничителя 1, след което перфоратор 3 пробива дупка в детайла, а перфоратор 2 по време на следващия ход на пресоване изрязва частта.

В печаткомбинирано действие (фиг. 17.50) в един ход на плъзгача на пресата се извършват две или повече операции в една позиция, без да се премества детайла в посоката на подаване. При шофиране

плъзгач надолу, перфоратор 5 и матрица 8 изрязват детайла от лента 6, а перфоратор 7 едновременно изтегля продукта в матрица 5. Последователността на операциите за рисуване е показана на фигурата с позиции 10 ... 12.

Печатите с последователно n комбинирано действие се наричат ​​многооперативни. Те са по-производителни от еднооперационните, но по-сложни и по-скъпи за производство. Използват се в мащабно и масово производство.

качулка

Изчертаване - оформяне на листова заготовка в купообразна или кутийна обвивка или заготовка под формата на такава обвивка в по-дълбока обвивка, което се получава поради прибиране от щанцата в матрицата на част от материала, разположена върху огледалото зад контура на отвора (кухината) на матрицата и разтягане на частта, разположена вътре в контура. Има разновидности на чертежа - осесиметричен, неосесиметричен и сложен. неосесиметричникачулка - качулка на неосиметрична обвивка, например с форма на кутия, имаща две или една равнина на симетрия. Комплекскачулка - качулка от черупка със сложна форма, обикновено без нито една равнина на симетрия. осесиметриченчертеж - изчертаване на черупка от осесиметричен детайл с осесиметричен удар и матрица (фиг. 9.39, 9.40).

Ориз. 9.39. Схема за извличане (А ) и вида на получения детайл (b )

Ориз. 9.40.Появата на заготовки след рисуване (А ) и прекъсване на технологичните отпадъциб)

При изтегляне плосък детайл 5 се изтегля от щанца 1 в отвора на матрицата 3. В този случай във фланеца на детайла възникват значителни напрежения на натиск, които могат да причинят набръчкване.

За предотвратяване на това се използват скоби. 4. Препоръчва се да се използват за изтегляне от плосък детайл, когато дч - д 1 = 225 където дч – диаметър на плочата; д 1 - диаметър на част или полуготов продукт; δ е дебелината на листа. Процесът се характеризира с коефициент на удължение t =d 1/Дч. За да предотвратите откъсване на дъното, тя не трябва да надвишава определена стойност. Дълбоките части, които поради якостни условия не могат да бъдат изтеглени в един преход, се изтеглят в няколко прехода. Стойност на коефициента Tсе избират по референтни таблици в зависимост от вида и състоянието на детайла. За мека стомана, при първия чертеж, стойността Tвземете 0,5–0,53; за втория - 0,75–0,76 и т.н.

Силата на изтегляне на цилиндричен полуфабрикат в щампа със скоба се определя приблизително по формулата

Където Р 1 – собствена теглителна сила, ; Р2 – сила на затягане, ; П- коефициент, чиято стойност се избира съгласно референтните таблици в зависимост от коефициента T;σv е крайната якост на материала; Е 1 - площ на напречното сечение на цилиндричната част на полуготовия продукт, през която се предава силата на теглене; р– специфична сила на теглене; Е 2 – контактната зона на скобата и детайла в началния момент на изтегляне.

Значение ризберете от ръководствата. Например за мека стомана е 2–3; алуминий 0,8–1,2; мед 1–1,5; месинг 1,5–2.

В зависимост от вида на изтегляния полуфабрикат поансоните и матриците могат да бъдат цилиндрични, конични, сферични, правоъгълни, фасонни и др. Изработват се със заоблени работни ръбове, чиято стойност влияе върху силата на изтегляне, степента на деформация , и възможността за набръчкване на фланеца. Размерите на поансона и матрицата се избират така, че разстоянието между тях да е 1,35–1,5 от дебелината на деформирания метал. Пример за поансон за производство на цилиндрични части е показан на фиг. 9.41.

Ориз. 9.41.

1 – тяло на печат; 2 – тяло на щанца; 3 - удар

фланциране

Това е промяна на формата, при която част от листова заготовка, разположена по нейния затворен или отворен контур, се измества в матрица под действието на щанца, като едновременно с това се разтяга, завърта и превръща в перла. Оформянето на зърно от зона, разположена по изпъкнал затворен или отворен контур на листова заготовка, е плитка рисунка, а по прав контур - огъване.

Има два вида фланцоване - вътрешно фланцоване на отвори (фиг. 9.42, А) и външен фланец на външния контур (фиг. 9.42, b), които се различават по характера на деформацията и модела на напрежението.

Ориз. 9.42.

А- дупки; b- външен контур

Процесът на флангови отвори се състои в образуването в плосък или кух продукт с предварително пробита дупка (понякога без нея) на отвор с по-голям диаметър с цилиндрични страни (фиг. 9.43).

Ориз. 9.43.

За няколко операции в плоска заготовка е възможно да се получат отвори със сложна форма (фиг. 9.44).

Ориз. 9.44.

Фланговането на отвори позволява не само да се получат структурно успешни форми на различни продукти, но и да се спести щампован метал. Понастоящем части с диаметър на отвора 3–1000 mm се получават чрез фланцоване с дебелина на материала 0,3–30,0 mm (фиг. 9.45).

Ориз. 9.45.

Степента на деформация се определя от съотношението на диаметъра на отвора в детайла към диаметъра на зърното по централната линия д(фиг. 9.46).

Геометрични параметри на инструмента за фланцоване. Фланговане на отвори Процесът на фланцоване на отвори се състои в формирането в плосък или кух продукт с предварително пробита дупка, понякога без нея, по-големи отвори с цилиндрични страни или страни с различна форма. Особено голяма ефективност е използването на фланцоване на отвори при производството на детайли с голям фланец, когато изтеглянето е трудно и изисква няколко прехода...

Ако тази работа не ви подхожда, има списък с подобни произведения в долната част на страницата. Можете също да използвате бутона за търсене

Страница 113

ЛЕКЦИЯ №16

Операции за промяна на формата на листово щамповане. Формоване и фланцоване

План на лекцията

1. Формоване.

1.1. Определяне на допустимите степени на деформация при формоване.

1.2. Технологични изчисления при формоване.

2. Фланговане.

2.1. Пробиване на дупки.

2.2. Геометрични параметри на инструмента за фланцоване.

1. Формоване

Релефното формоване е промяна във формата на детайла, която се състои в образуването на локални вдлъбнатини и издутини поради разтягане на материала.

В допълнение към локалните вдлъбнатини и изпъкнали вдлъбнати релефи, рисунки и усилващи елементи се получават чрез формоване. Рационално направените усилващи ребра могат значително да увеличат твърдостта на плоски и плитки щамповани части, става възможно да се намали дебелината на детайла и неговото тегло. Използването на резервни качулки за формоване при производството на плитки части с фланец ви позволява да спестите метал поради намаляване на напречните размери на детайла. Увеличаването на якостта, получено в резултат на втвърдяване, надвишава намаляването на якостта поради изтъняване на детайла в зоната на деформация.

Формата на поансона значително влияе върху местоположението на зоната на деформация. Когато се деформира от полусферичен поансон, зоната на пластична деформация се състои от две секции: една в контакт с поансона и свободна секция, където няма външни натоварвания.

Фигура 1 Оформяне на твърдостта и полусферичните вдлъбнатини

При образуване на полусферични вдлъбнатини могат да се появят пукнатини на известно разстояние от полюса на полусферата. Това се обяснява с факта, че в полюса и в близост до него детайлът приляга плътно към поансона, а силите на контактно триене, които възникват, когато детайлът се плъзга (когато е изтънен) спрямо поансона, ограничават повече деформацията в полюса по-интензивно, отколкото в периферните зони.

Формовайки с цилиндричен поансон с плосък край, могат да се получат вдлъбнатини с височина (0,2 0,3) от диаметъра на поансона. За получаване на по-дълбоки кухини се използва формоване с предварителен набор от метал под формата на пръстеновидна издатина (разрив), а при щамповане на части от техните алуминиеви сплави се използва диференциално нагряване на фланеца.

Фигура 2 Формоване с цилиндричен поансон с плоска повърхност и формоване с предварителна настройка

По време на формоването детайлът е частично монтиран по протежение на поансона и частично по дължината на матрицата, така че дълбочината на матрицата трябва да бъде по-голяма от височината на реброто или вдлъбнатината, а радиусът на ъгловата секция на поансона е значително по-малък от радиуса на заобляне на ръба на матрицата, в противен случай може да се получи прищипване на стените на формованата част, което да доведе до пукнатини и непоправими дефекти.

Формоването може да се извърши с еластична и течна среда (щамповане с каучук, полиуретан, използвано в дребномащабно производство: самолетостроене, автомобилостроене, уредостроене, радиотехника) течно формоване на гофрирани тънкостенни осесиметрични черупки (компресори в тръбопровод системи и като чувствителни елементи на устройства).

1.1. Определяне на допустимите степени на деформация при формоване

Периферното пръстеновидно сечение на фланеца е ограничено от радиуси и се деформира еластично.

Най-голямата дълбочина на усилващото ребро, която може да се получи в резултат на релефно формоване на части от алуминий, мека стомана, месинг, може да се определи приблизително по емпиричната формула:

където е ширината на реброто, mm;

Дебелина на щампования материал, мм.

Фигура 3 Пластмасови и еластични зони по време на формоване

Когато дълбочина; , но за да се предотврати разрушаването на материала.

При големи размери на детайла границата между пластичните и еластичните области е

В други отношения границата между еластичните и пластичните области е къде

Дълбочината на локалното изтегляне се определя от уравнението:

Увеличаването на празнината при малки радиуси на кривина ви позволява да получите по-дълбока местна качулка.

За релефно формоване под формата на вдлъбнатини със сферична форма:

А; .

Фигура 4 Схема за формоване на сферични вдлъбнатини

Възможните размери на локалните вдлъбнатини могат да се определят въз основа на относителното удължение на щампования материал според зависимостта:

където е дължината на средната линия на релефния участък след щамповане;

Дължината на съответния участък от детайла преди щамповане.

При формоване с цилиндричен щанц с плосък край и малък радиус на заобляне на работния ръб, пръстеновидната част на фланеца се деформира пластично, ограничена от радиуса и, както и плоската част на дъното на детайла.

Фигура 5 Схема на формиране на усилващи елементи, сферични вдлъбнатини

1.2. Технологични изчисления при формоване

Силата на релефно щамповане може да се определи по формулата:

където е специфичната якост на релефното формоване, взета:

за алуминий 100 200 MPa,

за месинг 200 250 MPa,

за мека стомана 300 400 MPa,

Проекционната площ на щампования релеф върху равнина, перпендикулярна на посоката на силата, mm 2 .

Силата за релефно щамповане на колянови преси на малки части (), от тънък материал (до 1,5 mm) може да се определи по емпиричната формула:

където е площта на щампования релеф, mm 2

Коефициент: за стомана 200 300 MPa,

За месинг 150 200 MPa.

Силата по време на формоване с полусферичен поансон, без да се отчита контактното триене и неравномерната дебелина на детайла в зоната на деформация, може да се определи по формулата:

при

При оформяне на усилвател (пукнатина) с щанца с напречно сечение под формата на кръгъл сегмент.

където е дължината на реброто, при

Или,

където - коефициент, зависи от ширината и дълбочината на разлома

2. Фланговане

2.1. Фланговане на отвори

Процесът на флангови отвори се състои в образуването в плосък или кух продукт с предварително пробита дупка (понякога без нея) на по-голям отвор с цилиндрични страни или страни с различна форма.

Фланговането произвежда отвори с диаметър 3 ... 1000 mm и дебелина= 0,3…30 мм. Този процес се използва широко в производството на щамповане, замествайки операциите по изтегляне с последващо рязане на дъното. Фланговането на отвори е особено ефективно при производството на детайли с голям фланец, когато изчертаването е трудно и изисква няколко прехода.

При разглеждания процес има удължение в тангенциална посока и намаляване на дебелината на материала.

За относително висок ръб, изчисляването на диаметъра на оригиналния детайл се извършва от условието за равенство на обемите на материала преди и след деформация. Първоначалните параметри са диаметърът на отвора с фланец и височината на страната на детайла (фиг. 6). Въз основа на тези параметри се изчислява необходимият диаметър на оригиналния отвор:

Където.

Ако височината на страната е посочена в детайлния чертеж (фиг. 6), тогава диаметърът на отвора за разваляне за долната странаприблизително изчислено, както в случая на просто огъване по формулата:

Където;

Радиусът на кривината на работния ръб на матрицата,

или

където е височината на перлата, mm, е радиусът на фланежа, е дебелината на изходния материал.

При даден диаметър за фланец височината на страната може да се определи от зависимостта:

Фигура 6 Схема за изчисляване на параметрите на фланцоването - височината на страната и - диаметъра на отвора за фланцоване

Височината на обшивката се влияе значително от радиуса. При високи стойности височината на страната се увеличава значително.

При получаване на малки отвори за резба или пресоване на оси, когато е конструктивно необходимо да има цилиндрични стени, се използва фланец с малък радиус на кривина и малка междина (фиг. 7, а).

При прилагане на въпросната операция за увеличаване на твърдостта на конструкцията: при фланцоване на големи отвори, прозорци на авиационни, транспортни, корабостроителни конструкции, фланцоване на люкове, шийки, гнезда и др., Процесът се извършва най-добре с голямо разстояние между поансона и матрицата и с голям радиус на кривината матрици (фиг. 7, б). В този случай се получава малка цилиндрична част от зърното.

а) б)

Фигура 7 Опции за фланеж: a- с малък радиус на матрицата и малка междина, b с голяма междина

Броят на преходите, необходими за получаване на фланец, се определя от коефициента на фланг:

където е диаметърът на отвора преди фланцоване;

Диаметър на фланеца по средната линия.

Максимално допустимият коефициент за даден материал може да се определи аналитично:

където е относителното удължение на материала;

Коефициент, определен от фланцовите условия.

Най-малката дебелина на ръба на дъската е:

Стойността на коефициента на флангиране зависи от:

1. От естеството на обшивката и състоянието на ръбовете на отвора (отворът е получен чрез пробиване или пробиване, наличието или отсъствието на грапавини).
2. От относителната дебелина на детайла.
3. От вида на материала, неговите механични свойства и формата на работната част на поансона.

Най-малката стойност на коефициента трябва да се вземе при фланцоване на пробити отвори, най-големите пробити. Това се дължи на втвърдяване след щанцоване. За отстраняването му се въвежда отгряване или почистване на отвора в почистващите матрици, което позволява да се увеличи пластичността на материала.

Отворите за фланцоване трябва да се пробият от страната, противоположна на посоката на фланцоване, или детайлът трябва да се постави с ръбовете нагоре, така че лицето на ръба да е по-малко разтегнато от заобления ръб.

При фланциране на дъното на предварително изтеглена чаша с отвор (фиг. 8), общата височина на частта, получена след деформация, може да се определи по формулата:

където е дълбочината преди изтегляне.

Фигура 8 - Схема за изчисляване на фланеца в дъното на предварително изтеглено стъкло: 1-матрица, 2-поансон, 3-скоба

Поради значителното разтягане на материала на ръба на технологичния отвор, в резултат на увеличаване на се получава значително изтъняване на ръба на ръба:

където е дебелината на ръба след изтъняване.

С една операция, едновременно с фланцоването, е възможно стената да се изтъни до.

При пробиване на отвор максималният диаметър за всеки вид и дебелина на материала обикновено се установява емпирично. В този случай ръбът на края на вертикалните стени винаги остава разкъсан, така че пробиването е приложимо само за некритични части.

Необходимата технологична сила за фланцоване на кръгли отвори се определя по формулата:

където е границата на якост на щампования материал, MPa.

Силата на затягане по време на огъване може да се приеме равна на 60% от силата на затягане по време на изтегляне при подобни условия (дебелина, вид материал, диаметър на пръстеновидната платформа под скобата).

2. Геометрични параметри на инструмента за фланцоване

Размерите на работните части на матриците за фланцоване на кръгли отвори могат да се определят в зависимост от диаметъра на фланцоването, като се вземе предвид известната пружина на щампования материал и допустимото износване на поансона:

където е номиналната стойност на диаметъра на отвора на фланеца;

Специфициран толеранс за диаметъра на отвора с фланец.

Матрицата е направена на перфоратор с празнина.

Хлабината зависи от дебелината на изходния материал и вида на детайла и може да се определи от следните зависимости:

• в плосък детайл -
• в дъното на предварително опъната чаша -

или от таблица 1.

Работната част на поансоните за фланцоване може да има различна геометрия (фиг. 9):

а) трактрикс, осигуряващ минимална флангова сила;

б) конична;

в) сферична;

г) с голям радиус на кривина;

д) с малък радиус на кривина.

А Б В Г Д)

Фигура 9 Форми на работната част на щанците

Щанци със сферична геометрия на работната част и с малък радиус на закръгление изискват най-голяма фланцова сила.

Таблица 1 - Едностранно разширение

Полезният модел се отнася до областта на формоването на метали, а именно към студеното щамповане на заготовки от лист и може да се използва за увеличаване на височината на страната при производството на части с цилиндрична страна. Устройството за фланциране съдържа цилиндричен поансон с участък от радиус, заоблен до плосък край, матрица, скоба и долна скоба, докато диаметърът на плоския край на поансона е направен с размер, определен от зависимостта: където d 0 е диаметърът на отвора в детайла, [K om ] е ръбът, стойността на коефициента на фланеж (по-малък от единица), долната скоба има зона на закръгляване на радиуса, покриваща радиуса на заобляне на поансона, с радиус равна на R=R n +S 0, където R n е радиусът на поансона, а S 0 е дебелината на детайла. Центърът на кривината на радиусната зона на скобата се измества спрямо центъра на радиусното закръгляване на поансона в хоризонтална посока от оста на щампа на разстояние, чиято стойност се определя от зависимостта: където d е диаметърът на страната на детайла, а d 0 е началният диаметър на отвора в детайла, k=1,05..1,15 е коефициентът, характеризиращ увеличаването на пластичността на материала на ръба на деформируемия дупка в резултат на прилагане на допълнителни напрежения на натиск върху нея. Фиг.3

Полезният модел се отнася до областта на металообработването, а именно за студено щамповане на заготовки от лист и може да се използва при производството на кухи детайли с висок ръб.

Добре познат дизайн на оборудване за фланцоване, при което детайлът с дупка е предварително напълно оформен и след това страната се обръща, действайки едновременно върху края на страната и пръстеновидната част на детайла, съседна на страната на детайла (AC 1817720, IPC B 21 D 22/00, публикуван. 1993.05.23). Създаването на аксиални и радиални напрежения на натиск върху крайната повърхност на перлистата заготовка увеличава пластичността на метала и прави възможно увеличаването на височината на перлата в сравнение с конвенционалното фланцоване.

Недостатъкът на това оборудване е неговата сложност. При прилагането на този метод върху преси, инструменталната екипировка на матрицата става много сложна поради необходимостта да се осигурят необходимите движения на независимите елементи на матрицата по време на процеса на деформация.

Най-близкият по техническа същност до претендирания дизайн, който е взет за прототип, е дизайнът на инструменталната екипировка, който се състои от фланцов поансон с радиус закръглена зона, плоска скоба, фланцова матрица и долна скоба, разположена под фланцовия поансон (AU No. 275986, IPC B 21 d 19/06, публикувано 1970.01.01). За да се увеличи допустимата степен на деформация, на ръба на отвора се създават напрежения на натиск с помощта на долна скоба и перфоратор, успореден на оста на щампата. В резултат на компресия на ръба на отвора между коничните повърхности на долната скоба и фланцовия поансон, в последния има

напрежения на натиск, които повишават пластичността на метала, което увеличава ограничителните възможности на процеса.

Недостатъкът на конструкцията е, че при производството на цилиндрична страна, в последния етап от процеса на деформация, детайлът излиза от контакт с долната скоба. Долната скоба престава да създава напрежения на натиск върху ръба. В резултат на това схемата на напрегнатото състояние в него отново се променя на едноосно напрежение. Тъй като до този момент пластичността на метала вече е изчерпана (стойността на коефициента на фланцоване надвишава граничната стойност), детайлът се разрушава на ръба на отвора.

В допълнение, чрез прилагане на напрежения на натиск от самото начало на процеса на фланцоване, радиалните напрежения се увеличават в зоната на радиусното заобляне на щанцата за фланцоване и разрушаването на детайла започва да се случва под формата на разкъсване на дъното (подобно на процес на рисуване). Това не позволява да се постигнат големи степени на деформация в процеса като цяло. В началния момент на деформация на детайла силите на триене от долната скоба са вредни.

Целта на изобретението е да се увеличи пределният коефициент на фланциране с относителната простота на дизайна на инструменталната екипировка.

Проблемът се решава поради факта, че в устройството за фланцоване, съдържащо цилиндричен поансон с радиусно закръглено сечение към плосък край, матрица, скоба и долна скоба, диаметърът на плоския край на поансона е направени със стойност, определена от зависимостта:

където d 0 е диаметърът на отвора в детайла, [K om ] е граничната стойност на коефициента на фланеж, долната скоба има зона на закръгляване на радиуса, покриваща закръгляването на поансона, с радиус, равен на

където R n е радиусът на поансона, а S 0 е дебелината на детайла, докато центърът на кривината на зоната на радиуса на долната скоба е изместен спрямо центъра на радиуса закръгляване на поансона в хоризонтална посока от оста на печата на разстояние, чиято стойност се определя от зависимостта:

където d е диаметърът на страната на детайла, a d 0 е началният диаметър на отвора в детайла, k=1,05-1,10 е коефициентът, характеризиращ увеличаването на пластичността на материала на ръба на деформируемия отвор като резултат от прилагането на допълнителни напрежения на натиск върху него.

Заявеното устройство е илюстрирано с чертеж, където фигура 1 показва устройството в първоначалното му положение, фигура 2 показва позицията на устройството в момента, когато долната скоба действа върху ръба на перлистия отвор, създавайки напрежения на натиск върху него. Фигура 3 показва устройството на последния етап от процеса на фланцоване.

Устройството се състои от поансон 1, който има радиус, заоблен от цилиндрична стена до плосък край, скоба 2, която притиска детайла 3 към матрицата 4. Под фланцовия поансон има долна скоба 5, която има радиус закръглена зона, покриваща закръглената зона на поансона за фланцоване 1.

Устройството работи по следния начин.

Заготовката 1 с отвор с диаметър d o се монтира върху матрицата 4 и се притиска към нея от скобата 2. След това започва работният ход на поансона 1. Поансонът има плосък край с диаметър, равен на d . По време на работния ход на поансона,

оформяне на перлата с увеличаване на диаметъра на отвора на перлата. Процесът се извършва като нормално фланцоване. Диаметърът на плоския край на поансона се определя от зависимостта

където d 0 е диаметърът на отвора в детайла, е граничната стойност на коефициента на фланцоване.

Наличието на коефициент (0,8-0,9) може да се счита за коефициент на безопасност, който предпазва детайла от разрушаване по време на процеса на фланцоване, докато долната скоба не действа върху ръба на отвора за фланцоване. Стойността на пределния коефициент на фланцоване се определя от референтната литература (например, Romanovsky V.P. Наръчник за студено коване. - L. Mashinostroyeniye, 1979, стр. 221, таблица 111).

При по-нататъшен работен ход на поансон 1, когато диаметърът на разваления отвор се е увеличил до стойност d (възможностите на метала с просто разваляне са изчерпани), е необходимо да се създадат напрежения на натиск върху ръба на детайла за по-нататъшна деформация. Тези напрежения се създават в резултат на факта, че ръбът на детайла се компресира между поансона 1 и долната скоба 5.

Тоест, когато диаметърът на отвора достигне стойност, близка до най-големия размер, който може да бъде получен чрез фланцоване на отвора, без да участва в процеса на деформация на долната скоба, ръбът на детайла се компресира между поансона и долната скоба. В този случай цялата сила на натиск е концентрирана в малка зона близо до ръба на отвора, което прави възможно промяната на схемата на напрегнатото състояние на ръба на детайла от линейно напрежение към плоска противоположна схема, без прекомерна деформация на материала и с минимална сила на деформация.

Наличието на напрежение на натиск върху ръба увеличава пластичността на метала, позволява да увеличите крайната деформация на преход и да направите дъска с увеличена височина.

За да се осигури въздействието на долната скоба и поансона върху ръба на детайла по време на целия последващ процес на деформация на детайла, долната скоба е изпълнена с радиус на заобляща зона, покриваща закръглящата зона на поансона за фланцоване. .

В хода на по-нататъшното изпълнение на процеса, ръбът на отвора на детайла, подложен на натиск, концентриран върху малка площ, приложен от страната на поансона, се движи между поансона и долната скоба до момента на пълно оформяне, което настъпва когато ръбът на отвора на детайла се премести към цилиндричната част на поансона.

В този момент, когато ръбът на детайла се придвижи към цилиндричната част на поансона, деформацията на опън на ръба спира и следователно разрушаването на детайла вече няма да настъпи.

За да се образуват напрежения на натиск само по ръба на перлистия отвор, а не по протежение на цялата зона на деформация, формата на инструмента трябва да гарантира, че детайлът се компресира само по ръба. За да направите това, центровете на кривината на зоните на радиусно закръгляване на фланцовия поансон и долната скоба са направени с изместване в хоризонтална посока спрямо оста на щампа с количество

където d е диаметърът на страната на детайла, a d 0 е началният диаметър на отвора в детайла, k = 1,05..1,15 е коефициентът, характеризиращ увеличаването на пластичността на материала на ръба на деформируемия отвор в резултат на прилагане на допълнителни напрежения на натиск върху него.

1. Устройство за фланцоване на отвор, съдържащо плоска скоба, матрица, фланцов поансон с радиусно заобляне на прехода към плосък край и долна скоба, разположена под фланговия поансон, характеризиращо се с това, че плоският край на поансона е направени с диаметър, равен на d:

където d 0 е диаметърът на отвора в оригиналния детайл, [K om ] е ограничаващият коефициент на фланеж, долната скоба има зона на закръгляване на радиуса, покриваща закръгляването на поансона, с радиус R, равен на:

където R n е радиусът на заобляне на поансона, a S 0 е дебелината на оригиналния детайл от листа;

в същото време центърът на кривината на радиуса на зоната на закръгляване на скобата се измества спрямо центъра на закръгляването на поансона в хоризонтална посока, от оста на щампа, на разстояние, стойността на което се определя от зависимостта:

където d е диаметърът на страната на детайла, a d 0 е началният диаметър на отвора в детайла, k=1,05-1,10 е коефициентът, характеризиращ увеличаването на пластичността на материала на ръба на деформируемия отвор като резултат от прилагането на допълнителни напрежения на натиск върху него.