8.3.4.2.Формоизменяющие операции

Формоизменяющие операции – гибка, вытяжка, отбортовка, обжим, раздача, рельефная формовка выполняются пластической деформацией металла без разрушения заготовок (рис. 34).

8.3.4.2.1. Гибка

Гибка – придание заготовке криволинейной формы или изменение кривизны заготовки. При гибке пластически деформируется только участок заготовки в зоне контакта с пуансоном (рис. 34, а): наружные слои растягиваются, а внутренние (обращенные к пуансону) сжимаются.

Рис. 34. Формоизменяющие операции

При снятии нагрузки растянутые слои заготовки упруго сжимаются, а сжатые растягиваются, что приводит к изменению угла гибки. Это нужно учитывать соответствующей поправкой на угол гибки.

8.3.4.2.2. Вытяжка

Вытяжка – образование полой детали из плоской или полой заготовки (рис. 34, б). Вырубленную заготовку диаметром D укладывают на плоскость матрицы 3 вручную или автоматическим подающим устройством. Пуансон 1 надавливает на заготовку, и она, смещаясь в отверстие матрицы 3, образует стенки вытянутой детали. Формоизменение при вытяжке оценивают коэффициентом вытяжки , который в зависимости от механических характеристик металла и условий вытяжки не должен превышать 1,8÷2,1. ПриD-d>(18÷20)S возможна потеря устойчивости фланца, образуются складки при вытяжке. Их предотвращают прижимом 2 фланца заготовки к матрице.

Детали с большим формоизменением заготовки получают за несколько операций вытяжки с постепенным уменьшением диаметра полой детали и увеличением его высоты (рис. 34, в). Промежуточный отжиг для устранения наклепа позволяет увеличить k_в до 1,4÷1,6. Опасность разрушения заготовок устраняют также скруглением кромок пуансонов и матриц r=(5÷10)S и применением правильно подобранных смазок для уменьшения сил трения между поверхностями заготовок и инструмента.

8.3.4.2.3. Отбортовка

Отбортовка – образование борта (горловины) вокруг отверстия в заготовке (рис. 34, г). Допустимое без разрушения формоизменение характеризуют коэффициентом отбортовки:

,

где: – диаметр отверстия в плоской заготовке. Коэффициент зависит от механических характеристик металла заготовки и ее относительной толщины (то есть отношение толщины к диаметру заготовки) и не превышает 1,2÷1,8. Наиболее производительна пробивка отверстий под отбортовку, но из-за наклепа и заусенцев уменьшается допустимое значение , поэтому лучше комбинировать пробивкуg последующим рассверливанием отверстий. Отбортовку применяют для изготовления кольцевых деталей с фланцами и для образования уступов в деталях для нарезания резьбы, сварки или сборки, а также для увеличения жесткости конструкции при малой ее массе.

8.3.4.2.4.Обжим

Обжим – уменьшение периметра поперечного сечения концевой части полой заготовки производится заталкиванием заготовки в сужающуюся полость матрицы (рис. 34, д). За один переход можно получить d=(0,7÷0,8)D_3ar. Для большего формоизменения делают несколько последовательных операций обжима.

8.3.4.2.5. Раздача

Раздача – увеличение периметра поперечного сечения заготовки коническим пуансоном (операция, противоположная обжиму). Рельефная формовка – местное деформирование заготовки для образования рельефа в результате уменьшения толщины заготовки (рис. 34, е). Формовкой получают выступы на заготовке, ребра жесткости и т. п. в металлических штампах. Иногда пуансоном или матрицей служит эластичная среда, например, резиновая подушка.

Штампы для листовой штамповки делятся по технологическому признаку в зависимости от выполняемой операции (вырубные, гибочные, вытяжные и т. д.). В зависимости от числа выполняемых операций различают одно– и многооперационные штампы. Многооперационные штампы бывают последовательного действия, то есть операции выполняются последовательно при перемещении заготовки по нескольким рабочим позициям штампа (рис. 34 б), и совмещенного действия, то есть операции выполняются на одной позиции.

Для массового и крупносерийного производства целесообразно применять сложные и совершенные штампы. Для штамповки небольшого числа деталей (мелкосерийное производство) сложные и дорогостоящие штампы применять нерационально. В таких случаях применяют упрощенные и быстропереналаживаемые штампы. При штамповке эластичными средами только один рабочий элемент (пуансон или матрицу) изготовляют из металла. Другим рабочим элементом служит эластичная среда: резина, пластмасса (полиуретан) или жидкость. Для высокоскоростной штамповки – взрывом, электрогидравлическим ударом или электромагнитным полем не требуется дорогостоящего прессового оборудования, штампы просты по конструкции. Импульсным приложением нагрузки разгоняют заготовку до больших скоростей, достигающих 150 м/с, накопленная заготовкой, кинетическая энергия расходуется на ее деформирование матрицей или пуансоном. Процесс штамповки длится тысячные доли секунды.