Perling av hull i metallplate design dimensjoner. Hullflensmetode

Stempling som en teknologisk prosess for å behandle emner laget av metall gjør det mulig å oppnå ferdige produkter av flat eller volumetrisk type, forskjellig i både form og størrelse. Ved utføring av stempling kan et arbeidsverktøy være et stempel montert på en presse eller annen type utstyr. Avhengig av forholdene for utførelse kan metallstempling være varm eller kald. Disse to typene av denne teknologien krever bruk av forskjellig utstyr og samsvar med visse teknologiske standarder.

Funksjoner ved teknologien

Du kan gjøre deg kjent med GOST-kravene for metallstempling ved å laste ned dokumentet i pdf-format fra lenken nedenfor.

I tillegg til inndelingen i varmt og kaldt, er stempling av metallprodukter også delt inn i en rekke andre kategorier avhengig av formål og teknologiske forhold. Således kalles stemplingsoperasjoner, som et resultat av at en del av metallarbeidsstykket separeres, separasjonsoperasjoner. Dette inkluderer spesielt kutting, kutting og stansing av metalldeler.

En annen kategori av slike operasjoner, som et resultat av at det stemplede metallarket endrer form, er formendrende stemplingsoperasjoner, ofte kalt forming. Som et resultat av implementeringen kan metalldeler utsettes for tegning, kaldekstrudering, bøying og andre behandlingsprosedyrer.

Som nevnt ovenfor, er det typer stempling, for eksempel kald og varm, som, selv om de er implementert i henhold til samme prinsipp, som involverer deformasjon av metallet, har en rekke betydelige forskjeller. , som innebærer å forvarme dem til en viss temperatur, brukes hovedsakelig i store produksjonsbedrifter.

Dette skyldes først og fremst den ganske høye kompleksiteten til en slik teknologisk operasjon, for implementering av høy kvalitet er det nødvendig å foreta en foreløpig beregning og nøyaktig observere graden av oppvarming av arbeidsstykket som behandles. Ved hjelp av varmstempling brukes metallplater av forskjellige tykkelser til å produsere kritiske deler som kjelebunn og andre halvkuleformede produkter, skrog og andre elementer som brukes i skipsbygging.

For å varme metalldeler før varmstempling, brukes varmeutstyr, som er i stand til å gi nøyaktige temperaturforhold. Elektriske, plasma- og andre varmeapparater kan brukes spesielt for denne funksjonen. Før du starter varmstempling, er det nødvendig ikke bare å beregne oppvarmingshastighetene til delene som behandles, men også å utvikle en nøyaktig og detaljert tegning av det ferdige produktet, som vil ta hensyn til krympingen av kjølemetallet.

Når du lager metalldeler, skjer prosessen med å danne det ferdige produktet bare på grunn av trykket som utøves av arbeidselementene til pressen på arbeidsstykket. På grunn av det faktum at emnene ikke forvarmes under kaldstempling, er de ikke utsatt for krymping. Dette gjør at vi kan produsere ferdige produkter som ikke krever ytterligere mekanisk modifikasjon. Derfor anses denne teknologien ikke bare som et mer praktisk, men også et kostnadseffektivt behandlingsalternativ.

Hvis du dyktig nærmer deg spørsmålene om å designe størrelsen og formen på arbeidsstykker og den påfølgende kuttingen av materialet, kan du redusere forbruket betydelig, noe som er spesielt viktig for bedrifter som produserer produktene sine i store partier. Materialet som arbeidsstykker med suksess er stemplet fra, kan ikke bare være karbon- eller legeringsstål, men også aluminium- og kobberlegeringer. Dessuten brukes en passende utstyrt stansepresse med hell for å behandle arbeidsstykker laget av materialer som gummi, lær, papp og polymerlegeringer.

Separasjonsstempling, hvis formål er å skille en del av metallet fra arbeidsstykket som behandles, er en svært vanlig teknologisk operasjon som brukes i nesten alle produksjonsbedrifter. Slike operasjoner, som utføres ved hjelp av et spesialverktøy montert på en stansepresse, inkluderer kutting, stansing og stansing.

Under skjæreprosessen separeres metalldeler i separate deler, og slik separering kan utføres langs en rett eller buet skjærelinje. Ulike enheter kan brukes til å utføre kutting: skive- og vibrasjonsmaskiner, giljotinsakser osv. Kutting brukes oftest til å kutte metallarbeidsstykker for videre bearbeiding.

Stansing er en teknologisk operasjon der deler med en lukket kontur oppnås fra en metallplate. Ved hjelp av stansing lages hull i forskjellige konfigurasjoner i metallemner. Hver av disse teknologiske operasjonene må planlegges og forberedes nøye slik at resultatet blir et ferdig produkt av høy kvalitet. Spesielt må de geometriske parametrene til verktøyet som brukes, beregnes nøyaktig.

Perforert metallplate oppnås ved å kutte hull på en jiggstansepresse

Teknologiske stemplingsoperasjoner, der den første konfigurasjonen av metalldeler endres, er forming, bøying, trekking, flensing og krymping. Bøying er den vanligste formendrende operasjonen, hvor det dannes bøyeområder på overflaten av et metallarbeidsstykke.

Tegning er en volumetrisk stempling, hvis formål er å oppnå et volumetrisk produkt fra en flat metalldel. Det er ved hjelp av tegning at en metallplate blir forvandlet til produkter med en sylindrisk, konisk, halvkuleformet eller boksformet konfigurasjon.

Langs konturen av metallprodukter, så vel som rundt hullene som er laget i dem, er det ofte nødvendig å danne en side. Flanging takler denne oppgaven. Endene av rørene som flenser må installeres på blir også utsatt for denne behandlingen, utført ved hjelp av et spesialverktøy.

Ved hjelp av krymping, i motsetning til flensing, utvides ikke endene av rør eller kantene på hulrom i metallemner, men innsnevres. Når du utfører en slik operasjon, utført ved hjelp av en spesiell konisk matrise, oppstår ekstern kompresjon av metallet. Støping, som også er en av stemplingstypene, innebærer å endre formen på individuelle elementer i en stanset del, mens den ytre konturen av delen forblir uendret.

Volumetrisk stempling, som kan utføres ved hjelp av ulike teknologier, krever ikke bare forsiktige foreløpige beregninger og utvikling av komplekse tegninger, men også bruk av spesialprodusert utstyr, så implementering av slik teknologi hjemme er problematisk.

Verktøy og utstyr

Selv bearbeiding av myke metaller, spesielt aluminiumsstempling, krever bruk av spesialutstyr, som kan være en giljotinsaks, sveiv eller. I tillegg må du kunne beregne materialforbruk og utvikle tekniske tegninger. I dette tilfellet bør kravene i den relevante GOST tas i betraktning.

Stempling, som ikke krever forvarming av arbeidsstykket som behandles, utføres hovedsakelig på hydrauliske presser, hvis produksjon er regulert av GOST. Utvalget av seriemodeller av dette utstyret lar deg velge en maskin for produksjon av produkter med forskjellige konfigurasjoner og generelle dimensjoner.

Når du velger en presse for stempling, bør du først og fremst fokusere på oppgavene den er nødvendig for. For eksempel, for å utføre teknologiske operasjoner som skjæring eller stansing, brukes enkeltvirkende stemplingsutstyr, hvis glidebryter og skiver gjør et lite grep under behandlingen. For å utføre tegning er det nødvendig med dobbeltvirkende utstyr, hvis glidebryter og skiver gjør et betydelig større slag under behandlingen.

I henhold til designen, som GOST indikerer, er utstyr for stempling delt inn i flere typer, nemlig:

enkelt sveiv;
to-veiv;
fire-sveiv.

På presser av de to siste kategoriene er det installert skyveknapper av større størrelser. Uansett design er imidlertid hver stemplingspresse utstyrt med en dyse. Hovedbevegelsen, på grunn av hvilken arbeidsstykket behandles på en stemplingspresse, utføres av en glidebryter, hvis nedre del er koblet til den bevegelige delen av stempelet. For å gi en slik bevegelse til pressglideren, er den elektriske drivmotoren koblet til den gjennom slike elementer i den kinematiske kjeden som:

V-belte overføring;
start clutch;
skiver;
veivaksel;
en koblingsstang som du kan justere slaget på glideren med.

For å starte glideren, som gjør en frem- og tilbakegående bevegelse mot pressearbeidsbordet, brukes en fotpresspedal, direkte koblet til startclutchen.

Firestangspressen har et litt annerledes operasjonsprinsipp, hvis arbeidselementer skaper en kraft med sentrum plassert i midten av firkanten som dannes av de fire forbindelsesstengene. På grunn av det faktum at kraften som skapes av en slik presse ikke faller på midten av lysbildet, brukes denne enheten med hell til å produsere produkter av selv svært komplekse konfigurasjoner. Spesielt presser av denne kategorien brukes til å produsere asymmetriske produkter med betydelige dimensjoner.

For å produsere produkter med mer komplekse konfigurasjoner, brukes pneumatisk pressutstyr, hvis designfunksjon er at den kan utstyres med to eller til og med tre glidere. I en dobbeltvirkende presse brukes to glidere samtidig, hvorav den ene (ekstern) sikrer fiksering av arbeidsstykket, og den andre (intern) strekker overflaten til metallplaten som behandles. Den første tingen i driften av en slik presse, hvis designparametre også er regulert av GOST, involverer en ekstern glidebryter, som fikser arbeidsstykket når det når det laveste punktet. Etter at den indre sleiden har gjort jobben sin med å trekke ut platen, hever det ytre arbeidselementet seg og slipper arbeidsstykket.

For stempling av tynne metallplater brukes hovedsakelig spesielle friksjonspresser, hvis tekniske parametere også er etablert av GOST. For å behandle tykkere metallplater er det best å bruke hydraulisk stemplingsutstyr, som er utstyrt med mer pålitelige skiver og andre strukturelle elementer.

En egen kategori består av utstyr som brukes til å utføre eksplosjonsstempling. I slike enheter, hvor energien til en kontrollert eksplosjon omdannes til kraft som utøves på metallet, blir metallarbeidsstykker av betydelig tykkelse utsatt for bearbeiding. Driften av slikt utstyr, som anses som nyskapende, ser til og med veldig imponerende ut på video.

For å sikre at den resulterende bøyningen og den generelle konfigurasjonen av det ferdige metallproduktet er av høy kvalitet, har presser utstyrt med innebygd vibrasjonssaks nylig begynt å bli aktivt brukt. Bruken av slikt utstyr med kortere ben gjør det mulig å produsere produkter av nesten hvilken som helst konfigurasjon.

Dermed krever stempling av metallplater ikke bare spesialisert utstyr, men også passende ferdigheter og kunnskap, så det er ganske vanskelig å implementere slik teknologi hjemme.

Bruksmodellen relaterer seg til feltet metallforming, nemlig kaldstempling av plateemner, og kan brukes til å øke høyden på vulsten ved fremstilling av deler med en sylindrisk vulst. Flensanordningen inneholder en sylindrisk stanse med en seksjon med radius som avrundes til den flate enden, en matrise, en klemme og en nedre klemme, mens diameteren på den flate enden av stansen er laget med en størrelse bestemt av avhengigheten: hvor d 0 er diameteren til hullet i arbeidsstykket, [K om] er anslaget verdien av flenskoeffisienten (mindre enn én), den nedre klemmen har en radius-avrundingssone som dekker radiusavrundingen til stansen, med en radiusverdi lik R=R n + S 0 hvor R n er radiusen til stansen, og S 0 er tykkelsen på arbeidsstykket. Krumningssenteret til radiusklemmesonen forskyves i forhold til midten av radiusavrundingen av stansen i horisontal retning fra dysens akse med en avstand, hvis verdi bestemmes av avhengigheten: der d er diameteren på siden av delen, og d 0 er den opprinnelige diameteren til hullet i arbeidsstykket, k = 1,05...1,15 er en koeffisient som karakteriserer økningen i plastisiteten til materialet ved kanten av den deformerbare hull som et resultat av påføring av ytterligere trykkspenninger på det. Fig.3

Bruksmodellen relaterer seg til feltet metallforming, nemlig kaldstempling av plateemner, og kan brukes til fremstilling av hule deler med høy side.

Det er en kjent utforming av utstyr for flensing, hvor et arbeidsstykke med et hull først er fullstendig perlesert, og deretter vulst vulsten ut, og virker samtidig på enden av vulsten og den ringformede delen av arbeidsstykket ved siden av vulsten til arbeidsstykket (AC 1817720, IPC B 21 D 22/00, publ. 1993.05 .23). Opprettelsen av aksiale og radielle trykkspenninger på enden av det flensede arbeidsstykket øker duktiliteten til metallet og gjør det mulig å øke høyden på vulsten sammenlignet med konvensjonell flensing.

Ulempen med dette utstyret er dets kompleksitet. Når du implementerer denne metoden på presser, blir stemplingsutstyret veldig komplisert på grunn av behovet for å sikre de nødvendige bevegelsene til de uavhengige elementene i stempelet under deformasjonsprosessen.

Den tekniske essensen som er nærmest den påståtte designen, som er tatt i bruk som en prototype, er utformingen av utstyret, som består av en flensstanse med en radiusavrundingssone, en flatklemme, en flensmatrise og en nedre klemme plassert under flensstanse (AC nr. 275986, IPC B 21 d 19/06, publ. 1970.01.01). For å øke den tillatte deformasjonsgraden, skapes trykkspenninger parallelt med dysens akse ved kanten av hullet ved hjelp av en nedre klemme og en flensstempel. Som et resultat av komprimering av kanten av hullet mellom de koniske overflatene til den nedre klemmen og flensstempelet,

trykkspenninger som øker plastisiteten til metallet, noe som øker prosessens ultimate evner.

Ulempen med designet er at under fremstillingen av en sylindrisk vulst, i sluttfasen av deformasjonsprosessen, kommer arbeidsstykket ut av kontakt med den nedre klemmen. Den nedre klemmen slutter å skape trykkspenninger på kanten. Som et resultat av dette endres spenningstilstandsmønsteret i den igjen til enaksial spenning. Siden plastisiteten til metallet i dette øyeblikket allerede er oppbrukt (verdien av flenskoeffisienten overskrider grenseverdien), blir arbeidsstykket ødelagt ved kanten av hullet.

I tillegg, ved å påføre trykkspenninger helt fra begynnelsen av flensprosessen, øker de radielle spenningene i radiusavrundingssonen til flensstansen og ødeleggelsen av arbeidsstykket begynner å skje i form av bunnseparasjon (i likhet med tegneprosessen ). Dette tillater ikke å oppnå store grader av deformasjon i prosessen som helhet. I det første øyeblikket av deformasjon av arbeidsstykket er friksjonskreftene fra den nedre klemmen skadelige.

Formålet med oppfinnelsen er å øke den maksimale flenskoeffisienten med den relative enkelheten av utformingen av dyseutstyret.

Problemet er løst på grunn av det faktum at i en flensanordning som inneholder en sylindrisk stanse med en seksjon med radius avrunding til den flate enden, en matrise, en klemme og en nedre klemme, er diameteren til den flate enden av stempelet laget med en verdi bestemt av avhengigheten:

der d 0 er diameteren til hullet i arbeidsstykket, [K om] er grenseverdien for flensingskoeffisienten, den nedre klemmen har en radius-avrundingssone som dekker radiusavrundingen til stansen, med en radius lik

hvor R n er stansens radius, og S 0 er tykkelsen på arbeidsstykket, mens krumningssenteret til radiussonen til den nedre klemmen er forskjøvet i forhold til midten av stansens radiusavrunding i horisontal retning fra matrisaksen med en avstand, hvis verdi bestemmes av avhengigheten:

hvor d er diameteren på siden av delen, a d 0 er den opprinnelige diameteren til hullet i arbeidsstykket, k = 1,05-1,10 er en koeffisient som karakteriserer økningen i plastisiteten til materialet ved kanten av det deformerbare hullet som et resultat av påføringen av ytterligere trykkspenninger på den.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er illustrert på tegningen, hvor figur 1 viser anordningen i dens utgangsposisjon, figur 2 viser posisjonen til anordningen i øyeblikket når den nedre klemmen virker på kanten av perlehullet og skaper trykkspenninger på den. Figur 3 viser anordningen i sluttfasen av flensprosessen.

Anordningen består av en stanse 1, som har en radius avrunding fra den sylindriske veggen til den flate enden, en klemme 2, som presser arbeidsstykket 3 til matrisen 4. Under flensstempelet er det en nedre klemme 5, som har en radius avrundingssone, som dekker avrundingssonen til stansen for flensing 1.

Enheten fungerer som følger.

Arbeidsstykket 1, som har et hull med en diameter d o, er installert på matrisen 4 og presset mot den med en klemme 2. Etter dette begynner arbeidsslaget til stansen 1. Stansen har en flat ende med en diameter lik d. Under arbeidsslaget til stansen begynner det

forme perlen med en økning i diameteren på perlehullet. Prosessen utføres som vanlig flensing. Diameteren til den flate enden av stansen bestemmes av avhengigheten

hvor d 0 er diameteren til hullet i arbeidsstykket, og er grenseverdien for flenskoeffisienten.

Tilstedeværelsen av en koeffisient (0,8-0,9) kan betraktes som en sikkerhetsfaktor som beskytter arbeidsstykket mot ødeleggelse under perleprosessen, så lenge den nedre klemmen ikke påvirker kanten av perlehullet. Verdien av den begrensende flenskoeffisienten bestemmes fra referanselitteratur (for eksempel Romanovsky V.P. Handbook on cold stamping. - L. Mashinostroenie, 1979, s. 221, tabell 111).

Ved det videre arbeidsslaget til stempel 1, når diameteren på flenshullet har økt til verdien d (mulighetene for metallet med enkel flensing er uttømt), må det skapes trykkspenninger på kanten av arbeidsstykket for ytterligere deformasjon . Disse spenningene oppstår som et resultat av at kanten av arbeidsstykket komprimeres mellom stansen 1 og den nedre klemmen 5.

Det vil si at når diameteren på hullet når en verdi nær den største størrelsen som kan oppnås ved å flense hullet uten å delta i prosessen med deformasjon av den nedre klemmen, komprimeres kanten av arbeidsstykket mellom stansen og den nedre klemme. I dette tilfellet er hele klemkraften konsentrert i et lite område nær kanten av hullet, noe som gjør det mulig å endre spenningstilstanden til kanten av arbeidsstykket fra lineær spenning til et flatt motsatt mønster, uten overdreven deformasjon av arbeidsstykket. materiale, og med minimal deformasjonskraft.

Tilstedeværelsen av trykkspenning ved kanten øker metallets duktilitet, gjør det mulig å øke den maksimale deformasjonen under overgangen og produsere en perle med økt høyde.

For å sikre påvirkningen av den nedre klemmen og stansen på kanten av arbeidsstykket under hele den påfølgende prosessen med deformasjon av arbeidsstykket, er den nedre klemmen laget med en radius-avrundingssone som dekker radius-avrundingssonen til flensstempelet.

Under den videre implementeringen av prosessen, beveger kanten av arbeidsstykkehullet, som er under trykk konsentrert i et lite område påført fra siden av stansen, mellom stansen og den nedre klemmen til øyeblikket av fullstendig forming, som oppstår når kanten av arbeidsstykkehullet beveger seg til den sylindriske delen av stansen.

I det øyeblikket kanten av arbeidsstykket beveger seg til den sylindriske delen av stansen, stopper strekkdeformasjonen ved kanten, og derfor vil ødeleggelsen av arbeidsstykket ikke lenger forekomme.

For at trykkspenninger bare skal dannes på kanten av flenshullet, og ikke langs hele deformasjonssonen, må formen på verktøyet sikre kompresjon av arbeidsstykket kun langs kanten. For dette formålet er krumningssentrene til radius-avrundingssonene til flensstempelet og den nedre klemmen laget med en horisontal forskyvning fra dyseaksen med mengden

hvor d er diameteren til delflensen, a d 0 er startdiameteren til hullet i arbeidsstykket, k = 1,05...1,15 er en koeffisient som karakteriserer økningen i plastisiteten til materialet ved kanten av det deformerbare hullet som en resultat av påføring av ytterligere trykkspenninger på den.

En anordning for flensing av et hull som inneholder en flat klemme, en matrise, en flensstempel med radiusavrunding av overgangen til den flate enden og en nedre klemme plassert under flensstempelet, karakterisert ved at den flate enden av stansen er laget med en diameter lik verdien d:

der d 0 er diameteren til hullet i det originale arbeidsstykket, [K om] er den begrensende flenskoeffisienten, den nedre klemmen har en radiusavrundingssone som dekker radiusavrundingen til stansen, med en radiusverdi R lik:

hvor Rn er avrundingsradiusen til stansen, og S0 er tykkelsen på det originale arkemnet;

i dette tilfellet blir krumningssenteret til radiusen til klemmens avrundingssone forskjøvet i forhold til midten av radiusavrundingen til stempelet i horisontal retning, fra stempelaksen, med en avstand, verdien av som bestemmes av avhengigheten:

metall hull stempling superplastisitet

Hullflensing er mye brukt i stemplingsindustrien, og erstatter tegningsoperasjonene med påfølgende kutting av bunnen. Utvidelse av hull brukes spesielt effektivt ved fremstilling av deler med stor flens, når tegning er vanskelig og krever flere overganger. For tiden produseres hull med en diameter på 3 x 1000 mm og en materialtykkelse på 0,3 x 30 mm ved flensing.

Med flensing mener vi operasjonen med kaldplatestempling, som et resultat av at det dannes en flens langs den indre (interne flensing) eller ytre (ekstern flensing) kontur av arbeidsstykket. I utgangspunktet utføres intern flensing av runde hull. I dette tilfellet utføres dannelsen av en perle ved å trykke inn i hullet i matrisen en del av arbeidsstykket med et tidligere stanset hull eller samtidig med perlen. Flensmønsteret for runde hull er vist i figur 2.1. En type flensing er flensing med en tynn vegg.

Figur 2.1 - Opplegg for flensing av runde hull: a) med en sfærisk stanse; b) sylindrisk stanse

Runde hull er flenset med et sfærisk (Figur 2.1 EN) eller en sylindrisk stanse (Figur 2.1 b). I sistnevnte tilfelle er arbeidsenden av stansen laget i form av en holder (fanger), som sikrer sentrering av arbeidsstykket langs hullet, med en konisk overgang til arbeidsdelen av diameteren d P.

Metalldeformasjon under flensing er preget av følgende endringer: forlengelse i tangentiell retning og en reduksjon i tykkelsen på materialet, som bevist av det radielle ringnettet påført arbeidsstykket (figur 2.2). Avstandene mellom de konsentriske sirklene forblir uten vesentlige endringer.

Figur 2.2 - Arbeidsstykke før og etter flensing

Graden av deformasjon ved flensing av hull bestemmes av forholdet mellom diameteren til hullet i arbeidsstykket d og sidediameter D eller den såkalte flengingskoeffisienten:

TIL = d/D,

Hvor D bestemt av midtlinjen (se figur 2.2).

Hvis flenskoeffisienten overskrider grenseverdien TIL før dannes det sprekker på sideveggene.

Den begrensende flenskoeffisienten for et gitt materiale kan beregnes analytisk ved å bruke formelen:

hvor h er koeffisienten bestemt av flensforholdene;

d er den relative forlengelsen bestemt fra strekkprøver.

Verdien av den maksimale flenskoeffisienten avhenger av følgende faktorer:

1) arten av behandlingen og tilstanden til kantene på hullene (boring eller stansing, tilstedeværelse eller fravær av grader);

2) relativ tykkelse på arbeidsstykket s/D;

3) type materiale og dets mekaniske egenskaper;

4) formen på arbeidsdelen av stansen.

Det er en direkte avhengighet av den maksimalt tillatte flenskoeffisienten av den relative tykkelsen til arbeidsstykket, dvs. med en reduksjon d/s verdien av den maksimalt tillatte flenskoeffisienten TIL pre avtar og graden av deformasjon øker. I tillegg kommer verdien TIL pre avhenger av metoden for å oppnå flenshullet, som er vist i tabell 2.1 for lavkarbonstål. Tabell 2.2 viser grenseverdiene for flenskoeffisienten for ikke-jernholdige materialer.

Den tillatte verdien av tynning av vulstveggen under flensing på grunn av defekter i hullkanten (grader, arbeidsherding etc.) er betydelig lavere enn verdien av tverravsnevring ved strekkprøving. Den minste tykkelsen på kanten av siden er:

Tabell 2.1 - Beregnede verdier TIL pre for bløtt stål

Punch type

Metode for å lage et hull

Verdier TIL før avhengig av d/s

sfærisk

slå inn et frimerke

sylindrisk

boring med avgrading

slå inn et frimerke

Beregning av teknologiske parametere for flensing av runde hull utføres som følger. De første parametrene er den indre diameteren D innvendig flenshull og sidehøyde N, spesifisert av tegningsdetaljene. Basert på de angitte parametrene, beregnes den nødvendige diameteren d teknologisk hull.

Tabell 2.2 - Verdier TIL pred for ikke-jernholdige metaller og legeringer

For en relativt høy side, diameterberegning d utført basert på likheten av volumene til arbeidsstykket før og etter flensing:

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

I denne formelen er de geometriske parameterne bestemt i henhold til figur 2.1.

For en lav side kan beregningen utføres fra tilstanden til konvensjonell bøying i en radiell seksjon:

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

Deretter sjekker de muligheten for flensing i én overgang. For å gjøre dette, sammenligne flenskoeffisienten (se side 14) med grenseverdien TIL forrige: TIL > TIL forrige

Kraften til å flense runde hull med en sylindrisk stanse kan bestemmes omtrentlig av formelen

hvor s T er materialets flytegrense.

Arten av kraftendringen under flensing er vist i figur 2.3 avhengig av formen på omrisset av stansens arbeidsdel.

Figur 2.3 - Kraftdiagrammer og overganger for flensing av runde hull med forskjellige stanseformer: a) buet; b) sfærisk; c) sylindrisk

Bruk: område for metalldannelse. Essens: en metode for flensing av hull, der arbeidsstykket deformeres samtidig som deformasjonssonen behandles til en plastisk tilstand med elektrisk strøm. I dette tilfellet tilføres strømmen i pulser til den sentrale delen av deformasjonssonen til en behandlingsbredde lik 0,35 ... 0,45 av diameteren til perlehullet. 1 bord, 2 ill.

Oppfinnelsen angår området metallforming, spesielt fremgangsmåter for å intensivere operasjonen av flenshull i plater og rørformede arbeidsstykker av forskjellige materialer, og kan finne anvendelse i luftfart og relaterte industrier innen maskinteknikk. Det er kjent fra vitenskapelig og teknisk litteratur at flensing av hull er en operasjon som ofte brukes i produksjonsteknologi av flydeler. Beading brukes til å danne en perle langs kantene av hull og langs en åpen, men konkav kontur. I de fleste tilfeller er perler laget ved hjelp av flensing elementer av stivhet av arkdeler eller overgangselementer som brukes for etterfølgende tilkobling av deler til en enkelt struktur. Å øke de maksimale egenskapene til driften av flenshull i arkemner fører til en økning i høyden på de produserte sidene og derfor enten til en økning i stivheten til de produserte delene mens vekten deres reduseres, noe som er spesielt viktig for fly deler, eller til en forbedring av muligheten til å bruke ulike metoder for å skjøte deler. Å intensivere hullflensoperasjonen ser derfor ut til å være svært viktig. En kjent metode for flensing av hull er basert på å endre mønsteret av spennings-tøyningstilstand i deformasjonssonen. Som kjent, med det tradisjonelle deformasjonsskjemaet (flensing med en bevegelig stempel), oppstår toveis spenning i deformasjonssonen. Når en trykkkraft påføres enden av flenshullet, i samsvar med den beskrevne intensiveringsmetoden, på grunn av forekomsten av intense trykkspenninger i radiell retning, er det mulig å kompensere betydelig for effekten av strekking i tangentiell retning på deformasjonsprosessen. Denne metoden, i tillegg til å øke formingsgraden betydelig, gjør det mulig å produsere sider uten å endre tykkelsen på det originale arbeidsstykket. Blant ulempene med metoden for å intensivere flensoperasjonen, bør det bemerkes: en betydelig komplikasjon av utstyret og en økning i kostnadene ved produksjonen, en økning i kontaktspenninger, noe som fører til en reduksjon i holdbarheten til dysedeler. Det er en kjent fremgangsmåte for å intensivere driften av flenshull, ifølge hvilken sentrum for deformasjon av arbeidsstykket før dets forming oppvarmes til temperaturer som tilsvarer en økning i de plastiske egenskapene til de deformerte materialene. Dessuten utføres oppvarming forskjellig. Nær kanten av hullet varmes materialet opp til høyere temperaturer enn i området der perlen møter veggen. Den beskrevne intensiveringsmetoden gjør det mulig å øke de maksimale egenskapene til formingsprosessen. Blant ulempene med den beskrevne metoden, bør det bemerkes: varigheten av produksjonssyklusen til en del, på grunn av varigheten av oppvarming av delene av stemplingsutstyret og selve arbeidsstykket, og de betydelige energikostnadene. Problemet som skal løses ved den foreliggende oppfinnelse er å øke de teknologiske egenskapene til hullflensoperasjonen, forbedre kvaliteten på delene og redusere produksjonskostnadene. Dette målet oppnås ved at i metoden for å intensivere driften av flenshull, inkludert behandling av deformasjonssonen med elektrisk strøm til en plastisk tilstand i arkets plan under deformasjonen, tilføres den elektriske strømmen i pulser til sentral del av deformasjonssonen til arbeidsstykket, til behandlingsbredden B arr. lik: B arr. =(0.35.0.45) D-hull, hvor: D-hull er den opprinnelige diameteren til hullet. I fig. 1 viser et fragment av et ark med et perlehull og en skjematisk fremstilling av kontakter og prosesserende elektriske strømlinjer; i fig. 2 avhengighet av flenskoeffisienten av forholdet mellom bredden av behandlingssonen B arr og diameteren til det innledende hullet D-hullet. Når du implementerer denne metoden for å behandle arbeidsstykker under deres deformasjon, implementeres en modell av ujevn elektrisk pulsbehandling. Som nevnt ovenfor, når man implementerer ensartet elektrisk pulsbehandling i radiell retning av arbeidsstykker i prosessen med flensing av hull, behandles kanten av hullet av pulserende elektrisk strøm bare i det første øyeblikket av deformasjon. Deretter, når kontaktområdet mellom arbeidsstykket og den ledende stansen øker, blir kanten av hullet drevet av strøm og blir ikke behandlet eller plastisert. Når du implementerer modellen med ujevn strømbehandling i arkets plan, behandles de sentrale delene av arbeidsstykket mellom de ledende elementene 1 med maksimal intensitet, som vist av den grafiske representasjonen av strømlinjene 2. Intensiteten av behandlingen av kantene på hullene 3 øker enda mer på grunn av den ekstra strømkonsentrasjonen forårsaket av "bøyning" av "hinderstrømmen", som er selve hullet. Kantdelene av arbeidsstykket behandles på grunn av spredningen av strømlinjer med en reduksjon i prosesseringsintensiteten når de beveger seg bort fra de strømførende elementene. Bearbeidbarheten til det flensede hullet 3 avhenger således ikke av graden av kontakt med stansen og utføres på grunn av "flyt" av strøm, forklart av ujevnheten i den elektriske pulsbehandlingen. Implementeringen av denne metoden når du danner kanter langs kantene av hull eller langs en åpen, men utvikling for å øke de plastiske egenskapene til materialer og gjenopprette plastisitetsressursen deres under hele deformasjonsstadiet, noe som fører til en økning i graden av deformasjon. Eksempel. Ved eksperimentelt å bestemme effektiviteten til den foreslåtte metoden for flensoperasjon, ble det foretatt en sammenligning av de maksimale deformasjonsgradene for deler produsert i samsvar med prototypen og de produsert i samsvar med formelen til den foreslåtte oppfinnelsen. Som en parameter for sammenligning ble verdien av flenskoeffisienten k otb tatt, definert som forholdet mellom diameteren til det innledende hullet D otb og diameteren til den resulterende vulsten Db. Elektrisk pulsbehandling av arbeidsstykker under deres deformasjon ble utført fra en pulserende strømkilde, som inkluderte: en nedtrappingstransformator med en effekt på 250 kW; strømbryter av sveisetype, som brukes til å regulere energi- og tidsparametrene til prosessstrømmen over et bredt område. For å endre energi- og tidsparametrene til prosesseringsstrømmen ble det brukt et S8-13 lagringsoscilloskop og en målestrømtransformator. Deformasjonen av arbeidsstykker fra forskjellige materialer ble utført på en hydraulisk presse med en maksimal kraft på 300 kN. Spesialdesignet og produsert eksperimentelt utstyr med utskiftbar stanse og matrise gjorde det mulig å deformere arbeidsstykkene i samsvar med begge sammenlignede metoder. Bruken av ledende stempel og matrise, elektrisk isolert fra hverandre, gjorde det mulig å utføre deformasjonsprosessen i samsvar med metoden som ble vedtatt for prototypen. Bruken av en stempel, matrise og klemme laget av isolerende varmebestandige materialer med elektriske kontakter innebygd i klemmen gjorde det mulig å deformere materialene i henhold til fremgangsmåten foreslått i kravene. Videre, ved deformering av arbeidsstykker i samsvar med den foreslåtte oppfinnelsen, på grunn av bruken av ledende avstandsstykker i forskjellige størrelser, var det mulig å variere området for strømbehandling og følgelig variere graden av ujevnhet av elektrisk pulsbehandling. For å matche de eksperimentelle dataene oppnådd ved bruk av begge deformasjonsskjemaene, ble formingen utført med koniske stanser med en kjeglevinkel på 30. Effektiviteten til den foreslåtte metoden for å intensivere flensoperasjonen ble avslørt i prosessen med å deformere arbeidsstykker laget av legeringer: D16M , V95M, 12Х18Н10Т, OE4. Tykkelsen på plateemnene fra alle de studerte legeringene var 2 mm. Hull i arbeidsstykkene ble laget ved boring etterfulgt av rengjøring av kantene. Forholdene mellom verdiene til flenskoeffisientene oppnådd under deformasjon i samsvar med metoden som er vedtatt for prototypen og i samsvar med den foreslåtte oppfinnelsen, er gitt i tabellen. Fra analysen av dataene gitt i tabellen følger det at bruken av elektrisk pulsbehandling av materialer under deres deformasjon, utført i samsvar med essensen av den foreliggende oppfinnelsen, i gjennomsnitt gjør det mulig å redusere verdien av flenskoeffisienten med 35% og øker derfor de maksimale funksjonene til operasjonen betydelig i forhold til en metode for å behandle arbeidsstykker med pulserende strøm under deres forming, tatt i bruk som en prototype. Dette indikerer klart fordelene med denne metoden for å intensivere flensoperasjonen i forhold til metoden som er tatt i bruk som prototype, og bekrefter målene beskrevet i den særegne delen av kravene. For å bestemme den optimale størrelsen på behandlingssonen med pulserende elektrisk strøm, ble hull flenset med bredden på kontaktene til lederne variert innenfor et bredt område. For dette formålet ble like store ledende avstandsstykker brukt i forsøkene. Ved bruk av disse pakningene endret størrelsen på behandlingssonen seg fra B arr 0,25 D hull til B arr 0,7 D hull med et trinn på B 0,05 D hull. Eksperimenter ble utført på alle materialene som er oppført ovenfor. Som en sammenligningsparameter, som før, ble verdien av flenskoeffisienten k off brukt. Resultatene oppnådd i denne delen av de beskrevne eksperimentelle studiene for D16M aluminiumslegering er vist i fig. 2. Fra analysen av avhengigheten av flenskoeffisienten k otb av verdien av forholdet B arr /D ot, som bestemmer behandlingssonen til den pulsede legeringen D16M i prosessen med dens deformasjon under driften av flenshull (fig. 2), kan følgende konklusjoner trekkes: med en reduksjon i prosesseringssonen med pulserende elektrisk strøm og følgelig en økning i ujevnheten ved behandling av deformasjonssonen, observeres en reduksjon i flensingskoeffisienten, noe som indikerer en økning i de begrensende gradene av deformasjon; minimumsverdiene for flenskoeffisienten tas ved behandling av arbeidsstykkesoner som tilsvarer bredden B arr (0.25.0.45) D-hull; når størrelsen på behandlingssonen B med pulserende strøm er mindre enn 0,35 av diameteren til det innledende hullet for flensing av D otv på grunn av betydelige strømkonsentrasjoner nær kontaktene, observeres intensivt arbeidsstykkemateriale, noe som fører til forekomst av brannskader, brannskader og andre ikke-fjernbare overflatedefekter (stiplet del av linjen i fig. . 2). Når du utfører operasjonen med flenshull, er det således upraktisk å redusere behandlingsområdet med pulserende elektrisk strøm B arr til mindre enn 0,35 av diameteren til det opprinnelige D-hullet. Resultatene av eksperimentelle studier for å bestemme den optimale sonen for å behandle arbeidsstykker laget av andre materialer som er oppført ovenfor med pulserende elektrisk strøm ved flensing av hull på dem, er helt like de som er gitt ovenfor for aluminiumslegeringen V16M, derfor er de, så vel som konklusjoner om dem , er ikke gitt. De ovennevnte eksperimentelle studiene bekrefter området av soner som er foreslått i kravene for elektrisk pulsbehandling av arkemner under prosessen med å flense hull på dem. Oppfinnelsen er anvendelig i romfartsindustrien og relaterte grener av maskinteknikk.