Operacije promjene oblika štancanja araka. Oblikovanje i prirubnica

metal hole punching superplastičnost

Obrubljivanje rupa naširoko se koristi u proizvodnji štancanja, zamjenjujući operacije crtanja naknadnim rezanjem dna. Obrubljivanje rupa posebno je učinkovito u proizvodnji dijelova s ​​velikom prirubnicom, kada je crtanje teško i zahtijeva nekoliko prijelaza. Trenutno se prirubnicom dobivaju rupe promjera 3 h 1000 mm i debljine materijala od 0,3 h 30 mm.

Obrubljivanje se shvaća kao postupak hladnog utiskivanja limova, pri čemu se oblikuje perla duž unutarnje (unutarnje prirubnice) ili vanjske (vanjske prirubnice) konture obratka. U osnovi se izvodi unutarnje prirubljivanje okruglih rupa. Formiranje zrna u ovom slučaju provodi se utiskivanjem dijela obratka u rupu matrice s probušenom rupom prethodno ili istodobno s prirubnicom. Shema obrubljivanja okruglih rupa prikazana je na slici 2.1. Varijanta obrubljivanja je obrubljivanje sa istanjivanjem stijenke.

Slika 2.1 - Sheme za obrubljivanje okruglih rupa: a) s kuglastim probojcem; b) cilindrični izbijač

Obrubljivanje okruglih rupa izvodi se sferno (slika 2.1 A) ili cilindrični bušilac (slika 2.1 b). U potonjem slučaju, radni kraj bušilice izrađen je u obliku držača (hvatača), koji osigurava centriranje izratka duž rupe, s konusnim prijelazom na radni dio promjera d P.

Deformaciju metala tijekom prirubljivanja karakteriziraju sljedeće promjene: produljenje u tangencijalnom smjeru i smanjenje debljine materijala, što dokazuje radijalno-prstenasta mreža nanesena na radni komad (slika 2.2). Razmaci između koncentričnih krugova ostaju nepromijenjeni.

Slika 2.2 - Izradak prije i poslije prirubnice

Stupanj deformacije tijekom prirubljivanja rupa određen je omjerom između promjera rupe u obratku d i promjer stranice D ili takozvani faktor prirubnice:

DO = d/D,

Gdje D određena srednjom linijom (vidi sliku 2.2).

Ako omjer prirubnice prijeđe graničnu vrijednost DO prije, tada se na zidovima ploče stvaraju pukotine.

Ograničavajući faktor prirubnice za određeni materijal može se analitički izračunati pomoću formule:

gdje je h koeficijent određen uvjetima prirubnice;

d je istezanje određeno na temelju vlačnih ispitivanja.

Vrijednost graničnog koeficijenta prirubnice ovisi o sljedećim čimbenicima:

1) prirodu obrade i stanje rubova rupa (bušenje ili probijanje, prisutnost ili odsutnost neravnina);

2) relativna debljina obratka s/D;

3) vrsta materijala i njegova mehanička svojstva;

4) oblik radnog dijela štanca.

Postoji izravna ovisnost najvećeg dopuštenog koeficijenta prirubljivanja o relativnoj debljini izratka, tj. sa smanjenjem d/s vrijednost najvećeg dopuštenog koeficijenta prirubnice DO prije se smanjuje, a stupanj deformacije povećava. Osim toga, vrijednost DO pre ovisi o metodi dobivanja rupe s prirubnicom, kao što je prikazano u tablici 2.1 za meki čelik. Tablica 2.2 navodi ograničenja faktora prirubnice za neželjezne materijale.

Dopuštena vrijednost stanjivanja stjenke ruba tijekom prirubljivanja zbog defekata na rubu rupe (udubljenja, otvrdnuća itd.) znatno je niža od vrijednosti poprečnog suženja tijekom vlačnog ispitivanja. Najmanja debljina na rubu ploče je:

Tablica 2.1 - Procijenjene vrijednosti DO pre za meki čelik

Izračun tehnoloških parametara prirubnice okruglih rupa provodi se na sljedeći način. Početni parametri su unutarnji promjer D ext prirubni otvor i bočna visina H specificiran nacrtom detalja. Prema navedenim parametrima izračunava se potrebni promjer d tehnološka rupa.

Tablica 2.2 - Vrijednosti DO pre za obojene metale i legure

Za izračun relativno velikog promjera strane d izvode se na temelju jednakosti volumena izratka prije i nakon prirubljivanja:

Gdje D 1 = d n + 2( r m+ s).

U ovoj se formuli geometrijski parametri određuju prema slici 2.1.

Za niski rub, proračun se može izvesti iz uvjeta konvencionalnog savijanja u radijalnom presjeku:

d = D + 0,86r m - 2 H - 0,57s.

Zatim provjerite mogućnost prirubnice u jednom prijelazu. Da biste to učinili, usporedite faktor prirubnice (vidi stranicu 14) s graničnom vrijednošću DO prije: DO > DO prev.

Sila prirubljivanja okruglih rupa s cilindričnim probijačem može se približno odrediti formulom

gdje je s T granica razvlačenja materijala.

Priroda promjene sile tijekom obrubljivanja prikazana je na slici 2.3, ovisno o obliku obrisa radnog dijela štanca.

Slika 2.3 - Dijagrami sila i prijelaza prirubljivanja okruglih rupa s različitim oblicima proboja: a) krivolinijski; b) sferni; c) cilindrični

d 0 \u003d A-K (r M + S / 2) -2ft,

Gdje!)! - vanjski promjer stranice; g m - polumjer zakrivljenosti matrice; S je debljina izratka; h - visina ploče.

presovanje (Sl. 17.46, b) - smanjenje opsega poprečnog presjeka šupljeg obratka. U zoni deformacije, debljina stijenke proizvoda lagano se povećava. Kako bi se izbjeglo stvaranje uzdužnih nabora u naboranom dijelu, potrebno je poštivati ​​omjer nabora

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

gdje £ zag, d m - promjer obratka i dijela.

Hladno kovanje lima izvodi se uglavnom na koljenastim prešama. Prema tehnološkoj osnovi mehaničke preše dijele se na jednostruke, dvostruke i trostruke (jednoklizne, dvoklizne i troklizne). Kinematska shema jednoradne koljenaste preše u mnogočemu je slična shemi koljenaste preše za vruće kovanje.

Dvostruka preša (slika 17.47) namijenjena je za duboko izvlačenje velikih dijelova. Ima dva klizača - unutarnji 3 pogonjen polugom i vanjski 2 pogonjen bregovima 1 postavljenim na osovinu. Prvo, vanjski klizač preuzima unutarnji i pritišće prirubnicu obratka na matricu. Tijekom crtanja bušilicom pričvršćenom na unutarnji klizač, vanjski klizač miruje. Na kraju nape dižu se klizači.

Riža. 17.47. Shema jednodjelne preše dvostrukog djelovanja

Hidrauličke preše koriste se za hladno štancanje proizvoda velikih dimenzija.

Žigovi se koriste kao alat za hladno štancanje lima. Sastoje se od blokova dijelova i radnih dijelova - matrica i probijača. Radni dijelovi izravno deformiraju obradak. Dijelovi bloka (gornja i donja ploča, stupovi vodilice i čahure) služe za podupiranje, vođenje i pričvršćivanje radnih dijelova žiga. Prema tehnološkoj značajci razlikuju se marke jednostavnog, sekvencijalnog i kombiniranog djelovanja.

U marki jednostavna radnja (sl. 17.48) u jednom potezu klizača izvrši se jedna operacija, stoga se naziva jednooperacijska. Donja ploča žiga postavlja se na stol preše i pričvršćuje na njega vijcima i držačima, gornja ploča malih pečata pričvršćena je na klizač pomoću drške, a gornja ploča velikih pečata pričvršćena je na klizač na isti način kao donja ploča, na stol za prešu. Traka ili vrpca se uvlači u pečat između vodilica dok se ne zaustavi, što ograničava korak uvlačenja trake ili trake. Za skidanje bušilice s bušilice koristi se izvlakač.

U marki sekvencijalno djelovanje za jedan hod klizača, dvije ili više operacija se izvode istovremeno u različitim položajima, a obradak nakon svakog hoda preše prelazi na korak dodavanja. Na sl. 17.49 prikazuje dijagram sekvencijalnog žiga za bušenje i bušenje. Za svaki hod preše, obradak se pomakne do graničnika 1, zatim probijač 3 buši rupu u izratku, a probijač 2 tijekom sljedećeg hoda preše izrezuje dio.

U marki kombinirano djelovanje (sl. 17.50) u jednom hodu klizača preše izvode se dvije ili više operacija u jednom položaju bez pomicanja obratka u smjeru posmaka. Prilikom vožnje

klizač prema dolje, bušilica 5 i matrica 8 režu obradak iz trake 6, a bušilica 7 istovremeno uvlači proizvod u matricu 5. Redoslijed operacija crtanja označen je na slici pozicijama 10 ... 12.

Žigovi sekvencijalnog n kombiniranog djelovanja nazivaju se višeoperacijskim. Produktivniji su od jednooperacijskih, ali su složeniji i skuplji za proizvodnju. Koriste se u masovnoj i masovnoj proizvodnji.

napa

Izvlačenje - oblikovanje lima u zdjelastu ili kutijastu ljusku ili u obliku takve ljuske u dublju ljusku, koje nastaje uvlačenjem štancem u matricu dijela materijala koji se nalazi na zrcalu iza konture otvora (šupljine) matrice, te rastezanje dijela koji se nalazi unutar konture . Postoje varijante crteža - osnosimetrični, neosnosimetrični i složeni. neosnosimetrična napa - napa neosnosimetrične ljuske, na primjer, u obliku kutije, koja ima dvije ili jednu ravninu simetrije. Kompleks kapuljača - kapuljača ljuske složenog oblika, obično bez jedne ravnine simetrije. osnosimetrična crtanje - crtanje ljuske iz osnosimetričnog izratka s osnosimetričnim udarcem i matricom (sl. 9.39, 9.40).

Riža. 9.39. Shema ekstrakcije (A ) i tip dobivenog obratka (b )

Riža. 9.40.Pojava praznina nakon crtanja (A ) i isključenje tehnološkog otpada(b)

Prilikom izvlačenja ravni obradak 5 uvlači se probijačem 1 u rupu matrice 3. U tom slučaju nastaju značajna tlačna naprezanja u prirubnici izratka, što može uzrokovati naboranje.

Stezaljke se koriste kako bi se to spriječilo. 4. Preporuča se koristiti za izvlačenje iz ravnog obratka kada D h - d 1 = 225 gdje je D h – promjer ploče; d 1 - promjer dijela ili poluproizvoda; δ je debljina lima. Proces je karakteriziran omjerom istezanja t =d 1/D h. Kako biste spriječili otkidanje dna, ne smije prijeći određenu vrijednost. Duboki dijelovi koji se zbog uvjeta čvrstoće ne mogu izvući u jednom prijelazu, izvlače se u više prijelaza. Vrijednost koeficijenta T odabiru se prema referentnim tablicama ovisno o vrsti i stanju obratka. Za meki čelik, na prvom crtežu, vrijednost T uzeti 0,5-0,53; za drugu - 0,75–0,76, itd.

Sila izvlačenja cilindričnog poluproizvoda u štampi sa stezaljkom određena je približno formulom

Gdje R 1 – vlastita vučna sila, ; R2 – sila stezanja, ; P- koeficijent, čija se vrijednost bira prema referentnim tablicama ovisno o koeficijentu T;σv je krajnja čvrstoća materijala; F 1 - površina poprečnog presjeka cilindričnog dijela poluproizvoda, kroz koji se prenosi sila izvlačenja; q– specifična sila izvlačenja; F 2 – područje kontakta stezaljke i obratka u početnom trenutku crtanja.

Značenje q izabrati iz vodiča. Na primjer, za meki čelik je 2-3; aluminij 0,8–1,2; bakar 1–1,5; mjed 1,5–2.

Ovisno o vrsti poluproizvoda koji se izvlači, izbijači i matrice mogu biti cilindrični, konusni, kuglasti, pravokutni, profilirani i dr. Izrađuju se sa zaobljenim radnim rubovima čija vrijednost utječe na silu izvlačenja, stupanj deformacije, mjenjač i sl. , te mogućnost gužvanja na prirubnici. Dimenzije štanca i matrice su odabrane tako da je razmak između njih 1,35-1,5 debljine deformiranog metala. Primjer bušilice za izradu cilindričnih dijelova prikazan je na sl. 9.41.

Riža. 9.41.

1 – tijelo žiga; 2 – tijelo udarca; 3 - udarac

prirubnica

To je promjena oblika u kojoj se dio praznine lima koji se nalazi duž zatvorene ili otvorene konture pomiče u matricu pod djelovanjem udarca, istovremeno rasteže, rotira i pretvara u zrno. Formiranje zrna iz područja koje se nalazi duž konveksne zatvorene ili otvorene konture lima je plitko crtanje, a duž ravne konture je savijanje.

Postoje dvije vrste prirubnica - unutarnja prirubnica rupa (Sl. 9.42, A) i vanjske prirubnice vanjske konture (Sl. 9.42, b), koji se razlikuju po prirodi deformacije i uzorku naprezanja.

Riža. 9.42.

A- rupe; b- vanjska kontura

Proces obrubljivanja rupa sastoji se u formiranju u ravnom ili šupljem proizvodu s prethodno izbušenom rupom (ponekad i bez nje) rupe većeg promjera s cilindričnim stranama (slika 9.43).

Riža. 9.43.

Za nekoliko operacija u ravnom izratku moguće je dobiti rupe s prirubnicom složenog oblika (slika 9.44).

Riža. 9.44.

Obrubljivanje rupa omogućuje ne samo dobivanje strukturno uspješnih oblika različitih proizvoda, već i uštedu žigosanog metala. Trenutno se dijelovi s promjerom rupa od 3-1000 mm dobivaju prirubnicom s debljinom materijala od 0,3-30,0 mm (slika 9.45).

Riža. 9.45.

Stupanj deformacije određen je omjerom promjera rupe u obratku i promjera zrna duž središnje linije D(Slika 9.46).

Geometrijski parametri alata za ivica. Obrubljivanje provrta Proces obrubljivanja provrta sastoji se u oblikovanju u ravnom ili šupljem proizvodu s prethodno izbušenom rupom, ponekad i bez nje, veće rupe s cilindričnim stranicama ili stranicama drugačijeg oblika. Osobito je velika učinkovitost primjena prirubnice rupa u izradi dijelova s ​​velikom prirubnicom, kada je crtanje teško i zahtijeva nekoliko prijelaza...

Ako vam ovaj rad ne odgovara, na dnu stranice nalazi se popis sličnih radova. Također možete koristiti gumb za pretraživanje

Stranica 113

PREDAVANJE #16

Operacije promjene oblika štancanja araka. Oblikovanje i prirubnica

Plan predavanja

1. Kalupljenje.

1.1. Određivanje dopuštenih stupnjeva deformacije tijekom kalupljenja.

1.2. Tehnološki proračuni tijekom kalupljenja.

2. Prirubnica.

2.1. Probijanje rupa.

2.2. Geometrijski parametri alata za ivica.

1. Kalupljenje

Reljefno oblikovanje je promjena oblika izratka koja se sastoji u stvaranju lokalnih udubljenja i ispupčenja zbog rastezanja materijala.

Osim lokalnih udubljenja i konveksnih konkavnih reljefa, kalupljenjem se dobivaju crteži i ukrućenja. Racionalno izrađena rebra za ukrućenje mogu značajno povećati krutost ravnih i plitkih utisnutih dijelova, postaje moguće smanjiti debljinu izratka i njegovu težinu. Korištenje zamjenskih poklopaca za kalupljenje u proizvodnji plitkih dijelova s ​​prirubnicom omogućuje vam uštedu metala zbog smanjenja poprečnih dimenzija izratka. Povećanje čvrstoće dobiveno kao rezultat kaljenja premašuje smanjenje čvrstoće zbog stanjivanja izratka u zoni deformacije.

Oblik udarca značajno utječe na mjesto deformacijske zone. Kada se deformira hemisferičnim štancem, zona plastične deformacije sastoji se od dva dijela: jednog u kontaktu s štancem i slobodnog dijela gdje nema vanjskih opterećenja.

Slika 1. Oblikovanje ukrućenja i polukuglastih udubljenja

Pri formiranju hemisferičnih udubljenja mogu se pojaviti pukotine na određenoj udaljenosti od pola hemisfere. To se objašnjava činjenicom da u stupu i njegovoj blizini izradak tijesno priliježe uz proboj, a sile kontaktnog trenja koje nastaju kada izradak klizi (kada je istanjen) u odnosu na probijač više ograničavaju deformaciju u polu intenzivnije nego u perifernim područjima.

Oblikovanjem cilindričnim probijačem s ravnim krajem mogu se dobiti udubljenja visine (0,2 0,3) promjera probijača. Za dobivanje dubljih šupljina, kalupljenje se koristi s prethodnim skupom metala u obliku prstenaste izbočine (rascjepa), a pri utiskivanju dijelova njihovih aluminijskih legura koristi se diferencijalno zagrijavanje prirubnice.

Slika 2. Oblikovanje cilindričnim probijačem s ravnim licem i oblikovanje s prednastavkom

Tijekom kalupljenja izradak je djelomično namješten uzduž izbojca, a dijelom uz matricu, tako da dubina matrice mora biti veća od visine rebra ili udubljenja, a radijus kutnog presjeka izbojca znatno manji od radijus zaobljenja ruba matrice, inače može doći do priklještenja stijenki oblikovanog dijela, što dovodi do pukotina i nepopravljivih nedostataka.

Prešanje se može izvesti s elastičnim i tekućim medijem (utiskivanje gumom, poliuretanom, koristi se u maloj proizvodnji: zrakoplovogradnja, izgradnja automobila, izrada instrumenata, radiotehnika) tekućim prešanjem valovitih tankostjenih osnosimetričnih ljuski (kompresori u cjevovodu sustava i kao osjetljivi elementi uređaja).

1.1. Određivanje dopuštenih stupnjeva deformacije tijekom kalupljenja

Periferni prstenasti presjek prirubnice ograničen je polumjerima i elastično se deformira.

Najveća dubina rebra za ukrućenje, koja se može dobiti kao rezultat reljefnog oblikovanja dijelova od aluminija, mekog čelika, mesinga, može se približno odrediti empirijskom formulom:

gdje je širina rebra, mm;

Debljina utisnutog materijala, mm.

Slika 3 Plastična i elastična područja tijekom kalupljenja

Kada dubina; , ali da se spriječi uništenje građe.

Za velike veličine obratka, granica između plastičnog i elastičnog područja je

U ostalim aspektima, granica između elastičnog i plastičnog područja je gdje

Dubina lokalnog iscrtavanja određena je jednadžbom:

Povećanje razmaka na malim radijusima zakrivljenosti omogućuje vam da dobijete dublju lokalnu kapuljaču.

Za reljefno oblikovanje u obliku udubljenja sferičnog oblika:

A; .

Slika 4 Shema za oblikovanje sfernih udubljenja

Moguće veličine lokalnih udubljenja mogu se odrediti na temelju relativnog istezanja utisnutog materijala prema ovisnosti:

gdje je duljina srednje linije reljefnog dijela nakon utiskivanja;

Duljina odgovarajućeg dijela izratka prije utiskivanja.

Kod oblikovanja cilindričnim probijačem s ravnim krajem i malim polumjerom zaobljenja radnog ruba, prstenasti dio prirubnice je plastično deformiran, ograničen polumjerom i, kao i ravni dio dna dijela.

Slika 5. Shema oblikovanja ukrućenja, sfernih udubljenja

1.2. Tehnološki proračuni tijekom kalupljenja

Sila reljefnog utiskivanja može se odrediti formulom:

gdje je specifična čvrstoća reljefnog kalupa, uzeta:

za aluminij 100 200 MPa,

za mesing 200 250 MPa,

za meki čelik 300 400 MPa,

Površina projekcije utisnutog reljefa na ravninu okomitu na smjer sile, mm 2 .

Sila za reljefno utiskivanje na koljenastim prešama malih dijelova (), od tankog materijala (do 1,5 mm) može se odrediti empirijskom formulom:

gdje je površina utisnutog reljefa, mm 2

Koeficijent: za čelik 200 300 MPa,

Za mjed 150 200 MPa.

Sila tijekom oblikovanja s hemisferičnim probijačem bez uzimanja u obzir kontaktnog trenja i nejednake debljine izratka u zoni deformacije može se odrediti formulom:

na

Kod oblikovanja ukrućenja (rascjepa) s bušilicom s presjekom u obliku kružnog segmenta.

gdje je duljina rebra, at

Ili,

gdje je - koeficijent, ovisi o širini i dubini pukotine

2. Prirubnica

2.1. Obrubljenje rupa

Postupak obrubljivanja rupa sastoji se od stvaranja veće rupe s cilindričnim stranicama ili stranicama drugačijeg oblika u ravnom ili šupljem proizvodu s prethodno izbušenom rupom (ponekad i bez nje).

Obrubljivanje proizvodi rupe promjera 3 ... 1000 mm i debljine= 0,3…30 mm. Ovaj se postupak naširoko koristi u proizvodnji žigosanja, zamjenjujući operacije crtanja naknadnim rezanjem dna. Obrubljivanje rupa posebno je učinkovito u proizvodnji dijelova s ​​velikom prirubnicom, kada je crtanje teško i zahtijeva nekoliko prijelaza.

U procesu koji se razmatra dolazi do istezanja u tangencijalnom smjeru i smanjenja debljine materijala.

Za relativno visok rub, proračun promjera izvornog obratka izvodi se iz uvjeta jednakosti volumena materijala prije i poslije deformacije. Početni parametri su promjer rupe s prirubnicom i visina bočne strane dijela (slika 6). Na temelju ovih parametara izračunava se potrebni promjer izvorne rupe:

Gdje.

Ako je visina stranice navedena u crtežu detalja (slika 6), tada je promjer otvora za proširenje za donju stranupribližno izračunati, kao u slučaju jednostavnog savijanja prema formuli:

Gdje;

Polumjer zakrivljenosti radnog ruba matrice,

ili

gdje je visina zrna, mm, je radijus prirubnice, je debljina početnog materijala.

U slučaju zadanog promjera za prirubnicu, visina stranice može se odrediti iz ovisnosti:

Slika 6. Shema za proračun parametara prirubnice - visina stranice i - promjer rupe za prirubnicu

Na visinu prirubnice uvelike utječe radijus. Pri visokim vrijednostima, visina stranice se značajno povećava.

Pri dobivanju malih rupa za navoje ili prešanje osi, kada je konstrukcijski potrebno imati cilindrične stijenke, koristi se prirubnica s malim polumjerom zakrivljenosti i malim razmakom (slika 7, a).

Pri primjeni dotične operacije za povećanje krutosti konstrukcije: kod prirubnica velikih rupa, prozora zrakoplovnih, transportnih, brodograđevnih konstrukcija, prirubnica grotla, grla, utičnica itd., postupak je najbolje izvesti s velikim razmakom između proboja i matrica i s velikim polumjerom matrica zakrivljenosti (slika 7, b). U ovom slučaju dobiva se mali cilindrični dio kuglice.

a) b)

Slika 7 Mogućnosti prirubnice: a- s malim polumjerom matrice i malim razmakom, b s velikim razmakom

Broj prijelaza potrebnih za dobivanje prirubnice određen je faktorom prirubnice:

gdje je promjer rupe prije prirubnice;

Promjer prirubnice duž središnje linije.

Maksimalni dopušteni koeficijent za određeni materijal može se odrediti analitički:

gdje je relativno istezanje materijala;

Koeficijent određen uvjetima prirubnice.

Najmanja debljina na rubu ploče je:

Vrijednost koeficijenta prirubnice ovisi o:

1. Od prirode prirubnice i stanja rubova rupe (rupa je dobivena bušenjem ili probijanjem, prisutnosti ili odsutnosti neravnina).
2. Od relativne debljine izratka.
3. Od vrste materijala, njegovih mehaničkih svojstava i oblika radnog dijela štanca.

Najmanju vrijednost koeficijenta treba uzeti kod prirubnice izbušenih rupa, najveću probijenu. To je uzrokovano otvrdnjavanjem nakon probijanja. Da bi se to uklonilo, uvodi se žarenje ili čišćenje otvora u kalupima za čišćenje, što omogućuje povećanje plastičnosti materijala.

Rupe za prirubnice treba probušiti sa strane suprotne od smjera prirubnice, ili se radni komad treba položiti s rubovima prema gore, tako da je površina srha manje istegnuta od zaobljenog ruba.

Kod obrubljenja dna prethodno nacrtane čaše s rupom (slika 8), ukupna visina dijela dobivenog nakon deformacije može se odrediti formulom:

gdje je dubina predizvlačenja.

Slika 8 - Shema za proračun prirubnice na dnu unaprijed nacrtanog stakla: 1-matrica, 2-bušilica, 3-stezaljka

Zbog značajnog istezanja materijala na rubu tehnološke rupe, kao rezultat povećanja, dolazi do značajnog stanjivanja rubnog ruba:

gdje je debljina ruba nakon stanjivanja.

U jednoj operaciji, istovremeno s porubljivanjem, moguće je izraditi stanjenje stijenke do.

Kod probijanja rupe najveći promjer za svaku vrstu i debljinu materijala obično se utvrđuje empirijski. U tom slučaju rub kraja okomitih stijenki uvijek ostaje poderan, pa je piercing primjenjiv samo za nekritične dijelove.

Tehnološka sila potrebna za obrubljivanje okruglih rupa određena je formulom:

gdje je granica čvrstoće žigosanog materijala, MPa.

Sila stezanja tijekom prirubnice može se uzeti jednakom 60% sile stezanja tijekom izvlačenja pod sličnim uvjetima (debljina, vrsta materijala, promjer prstenaste platforme ispod stezaljke).

2. Geometrijski parametri alata za prirubljivanje

Dimenzije radnih dijelova matrica za obrubljivanje okruglih rupa mogu se odrediti ovisno o promjeru prirubnice, uzimajući u obzir nešto povratnog povrata utisnutog materijala i dopušteno trošenje probojca:

gdje je nominalna vrijednost promjera rupe s prirubnicom;

Specificirana tolerancija za promjer otvora s prirubnicom.

Matrica je izrađena na bušilici s razmakom.

Razmak ovisi o debljini početnog materijala i vrsti izratka i može se odrediti sljedećim odnosima:

• u ravnom izratku -
• na dnu prethodno rastegnute čaše -

ili iz tablice 1.

Radni dio izbijača za prirubnicu može imati različitu geometriju (slika 9):

a) traktriks koji osigurava minimalnu prirubnu silu;

b) stožasti;

c) sferni;

d) s velikim polumjerom zakrivljenosti;

e) s malim polumjerom zakrivljenosti.

A B C D E)

Slika 9 Oblici radnog dijela štanca

Probijači sa sfernom geometrijom radnog dijela i malim polumjerom zakrivljenosti zahtijevaju najveću silu prirubnice.

Tablica 1 - Jednostrani razmak baklje

Korisni model odnosi se na područje oblikovanja metala, točnije na hladno utiskivanje prirobaka iz lima, i može se koristiti za povećanje visine stranice u proizvodnji dijelova s ​​cilindričnom stranom. Naprava za prirubnicu sadrži cilindrični proboj s dijelom polumjera zaokruženim do ravnog kraja, matricu, stezaljku i donju stezaljku, dok je promjer ravnog kraja probijača izrađen s veličinom određenom ovisnošću: gdje je d 0 je promjer rupe u izratku, [K om ] je rub vrijednost koeficijenta prirubnice (manje od jedan), donja stezaljka ima zonu zaobljenja radijusa, koja pokriva radijus zaobljenja probojca, s radijusom jednaka R=R n +S 0 gdje je R n radijus izbijanja, a S 0 debljina izratka. Središte zakrivljenosti zone radijusa stezaljke pomaknuto je u odnosu na središte radijusa zaobljenja bušilice u vodoravnom smjeru od osi žiga za udaljenost, čija je vrijednost određena ovisnošću: gdje je d promjer strane dijela, a d 0 početni promjer rupe u izratku, k=1,05..1,15 je koeficijent koji karakterizira povećanje plastičnosti materijala na rubu deformabilnog rupu kao rezultat primjene dodatnih tlačnih naprezanja na nju. sl.3

Korisni model odnosi se na područje oblikovanja metala, točnije na hladno štancanje sirovina iz lima, a može se koristiti u proizvodnji šupljih dijelova s ​​visokim rubom.

Dobro poznata izvedba opreme za prirubnicu, u kojoj se obradak s rupom prethodno u potpunosti izboči, a zatim se stranica okrene prema van, djelujući istovremeno na kraj stranice i prstenasti dio izratka koji se nalazi uz stranu obratka (AC 1817720, IPC B 21 D 22/00, objavljeno 1993.05.23). Stvaranje aksijalnih i radijalnih tlačnih naprezanja na čeonoj plohi zrnate gredice povećava plastičnost metala i omogućuje povećanje visine zrna u usporedbi s uobičajenim prirubnicama.

Nedostatak ove opreme je njena složenost. Kod primjene ove metode na prešama, alat za matricu postaje vrlo kompliciran zbog potrebe da se osiguraju potrebni pomaci neovisnih elemenata matrice tijekom procesa deformacije.

Najbliži u tehničkoj biti predloženom dizajnu, koji je uzet kao prototip, je dizajn alata, koji se sastoji od izbijača s prirubnicom koja ima područje zaokruživanja radijusa, ravne stezaljke, matrice za prirubnicu i donje stezaljke smještene ispod probijača s prirubnicom (AU br. 275986, IPC B 21 d 19/06, objavljeno 1970.01.01). Da bi se povećao dopušteni stupanj deformacije, na rubu rupe stvaraju se tlačna naprezanja uz pomoć donje stezaljke i perforiranog udarca, paralelno s osi žiga. Kao rezultat kompresije ruba rupe između konusnih površina donje stezaljke i perforiranog probojca, u potonjem se nalaze

tlačna naprezanja koja povećavaju plastičnost metala, čime se povećavaju granične mogućnosti procesa.

Nedostatak dizajna je da u proizvodnji cilindrične stranice, u završnoj fazi procesa deformacije, obradak izlazi iz kontakta s donjim stezaljkom. Donja stezaljka prestaje stvarati tlačna naprezanja na rubu. Kao rezultat toga, shema stanja naprezanja u njemu se ponovno mijenja u jednoosni napon. Budući da je do tog trenutka plastičnost metala već iscrpljena (vrijednost koeficijenta prirubnice prelazi graničnu vrijednost), obradak se uništava na rubu rupe.

Osim toga, primjenom tlačnih naprezanja od samog početka procesa prirubljivanja, povećavaju se radijalna naprezanja u zoni radijusa zaobljenja uboda prirubnice i počinje se događati razaranje izratka u obliku poderotine (slično proces crtanja). To ne dopušta postizanje velikih stupnjeva deformacije u procesu u cjelini. U početnom trenutku deformacije izratka, sile trenja iz donje stezaljke su štetne.

Cilj izuma je povećati granični faktor prirubnice s relativnom jednostavnošću dizajna alata za matricu.

Problem je riješen činjenicom da je u uređaju za prirubljivanje, koji sadrži cilindrični izbijač s dijelom radijusa zaokruženim do ravnog kraja, matricu, stezaljku i donju stezaljku, promjer ravnog kraja izbijača jednak napravljen s vrijednošću određenom ovisnošću:

gdje je d 0 promjer rupe u radnom komadu, [K om ] granična vrijednost koeficijenta prirubnice, donja stezaljka ima zonu zaobljenja radijusa, koja pokriva zaobljenost proboja, s polumjerom jednakim

gdje je R n radijus izbojca, a S 0 debljina izratka, dok je središte zakrivljenosti radijusne zone donjeg stezaljke pomaknuto u odnosu na središte radijusa zaobljenja izbijača u vodoravnom smjeru. od osi žiga za udaljenost čija je vrijednost određena ovisnošću:

gdje je d promjer strane dijela, a d 0 je početni promjer rupe u obratku, k=1,05-1,10 je koeficijent koji karakterizira povećanje plastičnosti materijala na rubu deformabilne rupe kao rezultat primjene dodatnih tlačnih naprezanja na njega.

Zahtjevani uređaj je ilustriran crtežom, gdje slika 1 prikazuje uređaj u njegovom izvornom položaju, slika 2 prikazuje položaj uređaja u trenutku kada donja stezaljka djeluje na rub ušivene rupe, stvarajući na njemu tlačna naprezanja. Slika 3 prikazuje uređaj u završnoj fazi procesa prirubnice.

Uređaj se sastoji od bušilice 1, koja ima radijus zaokruživanja od cilindrične stijenke do ravnog kraja, stezaljke 2, koja pritišće obradak 3 na matricu 4. Ispod bušilice s prirubnicom nalazi se donja stezaljka 5, koja ima zona zaobljenja radijusa, koja pokriva zonu zaobljenja proboja za rubove 1.

Uređaj radi na sljedeći način.

Izradak 1, koji ima rupu promjera d o, postavlja se na matricu 4 i pritisne na nju stezaljkom 2. Nakon toga počinje radni hod probijača 1. Probijač ima ravni kraj promjera jednakog d . Tijekom radnog hoda bušilice,

oblikovanje perle s povećanjem promjera perle rupe. Postupak se provodi kao normalno prirubništvo. Promjer ravnog kraja štanca određen je ovisnošću

gdje je d 0 promjer rupe u obratku, granična vrijednost koeficijenta prirubnice.

Prisutnost koeficijenta (0,8-0,9) može se smatrati faktorom sigurnosti koji štiti obradak od uništenja tijekom procesa prirubnice, dok donja stezaljka ne djeluje na rubu rupe za prirubnicu. Vrijednost graničnog koeficijenta prirubnice određena je iz referentne literature (na primjer, Romanovsky V.P. Priručnik za hladno kovanje. - L. Mashinostroyeniye, 1979., str. 221, tablica 111).

S daljnjim radnim hodom bušilice 1, kada se promjer proširene rupe poveća na vrijednost d (mogućnosti metala s jednostavnim proširenjem su iscrpljene), potrebno je stvoriti tlačna naprezanja na rubu obratka za daljnje deformacije. Ova naprezanja nastaju kao rezultat činjenice da je rub obratka sabijen između probojca 1 i donje stezaljke 5.

To jest, kada promjer rupe dosegne vrijednost blizu najveće veličine koja se može dobiti prirubnicom rupe bez sudjelovanja u procesu deformacije donje stezaljke, rub izratka se stisne između probojca i donje stezaljke. U ovom slučaju, cjelokupna sila pritiska koncentrirana je u malom području blizu ruba rupe, što omogućuje promjenu sheme stanja naprezanja ruba obratka od linearne napetosti do ravne suprotne sheme, bez pretjerane deformacije materijala i uz minimalnu silu deformacije.

Prisutnost tlačnog naprezanja na rubu povećava duktilnost metala, omogućuje vam povećanje konačne deformacije po prijelazu i izradu ploče veće visine.

Kako bi se osigurao udar donje stege i proboja na rub izratka tijekom cijelog daljnjeg procesa deformacije izratka, donja stezaljka je izrađena sa zonom zaobljenja radijusa, koja pokriva zonu zaobljenja proboja za prirubnicu. .

U tijeku daljnje provedbe procesa, rub rupe obratka, pod pritiskom koncentriranim na maloj površini sa strane probijača, pomiče se između probijača i donje stege do trenutka potpunog oblikovanja, koji se događa kada se rub rupe obratka pomakne na cilindrični dio probijača.

U tom trenutku, kada se rub izratka pomakne na cilindrični dio izbijača, vlačna deformacija na rubu prestaje, pa stoga više neće doći do uništenja izratka.

Da bi se tlačna naprezanja stvarala samo na rubu izbočene rupe, a ne duž cijele zone deformacije, oblik alata mora osigurati da se izradak sabija samo uz rub. Da bi se to postiglo, središta zakrivljenosti zona radijusa zaokruživanja perforacije i donje stezaljke napravljena su s pomakom u vodoravnom smjeru od osi žiga za iznos

gdje je d promjer strane dijela, a d 0 je početni promjer rupe u obratku, k=1,05..1,15 je koeficijent koji karakterizira povećanje plastičnosti materijala na rubu deformabilne rupe kao rezultat primjene dodatnih tlačnih naprezanja na njega.

1. Naprava za obrubljivanje rupe, koja sadrži ravnu stezaljku, matricu, probijač za obrubljivanje s radijusom zaokruživanja prijelaza na ravni kraj i donju stezaljku smještenu ispod probojca za obrubljivanje, naznačena time što je ravni kraj probojca izrađena s promjerom jednakim d:

gdje je d 0 promjer rupe u izvornom izratku, [K om ] je faktor ograničavanja prirubnice, donja stezaljka ima zonu zaobljenja radijusa, koja pokriva zaobljenost proboja, s polumjerom R jednakim:

gdje je R n radijus zaobljenja probojca, a S 0 je debljina originalnog obratka iz lima;

u isto vrijeme, središte zakrivljenosti radijusa zaobljene zone stezaljke pomaknuto je u odnosu na središte zaobljene bušilice u vodoravnom smjeru, od osi žiga, za udaljenost, vrijednost što je određeno ovisnošću:

gdje je d promjer strane dijela, a d 0 je početni promjer rupe u obratku, k=1,05-1,10 je koeficijent koji karakterizira povećanje plastičnosti materijala na rubu deformabilne rupe kao rezultat primjene dodatnih tlačnih naprezanja na njega.