Rruaza e vrimave në dimensionet e projektimit të llamarinës. Metoda e fshirjes së vrimave

Vulosja si një proces teknologjik për përpunimin e boshllëqeve të bëra prej metali bën të mundur marrjen e produkteve të gatshme të një lloji të sheshtë ose vëllimor, që ndryshojnë si në formën ashtu edhe në madhësinë e tyre. Gjatë kryerjes së stampimit, një mjet pune mund të jetë një pullë e montuar në një shtypës ose një lloj tjetër pajisjeje. Në varësi të kushteve të ekzekutimit, stampimi i metalit mund të jetë i nxehtë ose i ftohtë. Këto dy lloje të kësaj teknologjie kërkojnë përdorimin e pajisjeve të ndryshme dhe respektimin e standardeve të caktuara teknologjike.

Karakteristikat e teknologjisë

Ju mund të njiheni me kërkesat GOST për përpunimin e vulosjes së metaleve duke shkarkuar dokumentin në formatin pdf nga lidhja më poshtë.

Përveç ndarjes në të nxehtë dhe të ftohtë, stampimi i produkteve metalike ndahet edhe në një sërë kategorish të tjera në varësi të qëllimit dhe kushteve teknologjike. Kështu, operacionet e stampimit, si rezultat i të cilave ndahet një pjesë e pjesës së punës metalike, quhen operacione të ndarjes. Kjo, në veçanti, përfshin prerjen, prerjen dhe shpimin e pjesëve metalike.

Një kategori tjetër e operacioneve të tilla, si rezultat i së cilës fleta e stampuar e metalit ndryshon formën e saj, janë operacionet e stampimit të ndryshimit të formës, të quajtura shpesh formim. Si rezultat i zbatimit të tyre, pjesët metalike mund t'i nënshtrohen vizatimit, nxjerrjes së ftohtë, lakimit dhe procedurave të tjera të përpunimit.

Siç u përmend më lart, ekzistojnë lloje të stampimit, të tilla si të ftohta dhe të nxehta, të cilat, megjithëse zbatohen sipas të njëjtit parim, që përfshin deformimin e metalit, kanë një sërë dallimesh domethënëse. , e cila përfshin parangrohjen e tyre në një temperaturë të caktuar, përdoret kryesisht në ndërmarrjet e mëdha prodhuese.

Kjo është kryesisht për shkak të kompleksitetit mjaft të lartë të një operacioni të tillë teknologjik, për zbatimin me cilësi të lartë të të cilit është e nevojshme të bëhet një llogaritje paraprake dhe të vëzhgohet me saktësi shkalla e ngrohjes së pjesës së punës që përpunohet. Duke përdorur stampimin e nxehtë, fletë metalike me trashësi të ndryshme përdoret për të prodhuar pjesë kritike si fundi i bojlerit dhe produkte të tjera hemisferike, byk dhe elementë të tjerë të përdorur në ndërtimin e anijeve.

Për të ngrohur pjesët metalike para stampimit të nxehtë, përdoren pajisje ngrohëse, të cilat janë në gjendje të ofrojnë kushte të sakta të temperaturës. Për këtë funksion mund të përdoren veçanërisht pajisje elektrike, plazma dhe pajisje të tjera ngrohëse. Përpara fillimit të stampimit të nxehtë, është e nevojshme jo vetëm të llogaritet shkalla e ngrohjes së pjesëve që përpunohen, por edhe të zhvillohet një vizatim i saktë dhe i detajuar i produktit të përfunduar, i cili do të marrë parasysh tkurrjen e metalit ftohës.

Kur bëni pjesë metalike, procesi i formimit të produktit të përfunduar ndodh vetëm për shkak të presionit të ushtruar nga elementët e punës të presës në pjesën e punës. Për shkak të faktit se boshllëqet nuk nxehen paraprakisht gjatë stampimit të ftohtë, ato nuk i nënshtrohen tkurrjes. Kjo na lejon të prodhojmë produkte të gatshme që nuk kërkojnë modifikime të mëtejshme mekanike. Kjo është arsyeja pse kjo teknologji konsiderohet jo vetëm një opsion më i përshtatshëm, por edhe një opsion përpunimi me kosto efektive.

Nëse i qaseni me mjeshtëri çështjeve të dizajnimit të madhësisë dhe formës së pjesëve të punës dhe prerjes pasuese të materialit, mund të zvogëloni ndjeshëm konsumin e tij, gjë që është veçanërisht e rëndësishme për ndërmarrjet që prodhojnë produktet e tyre në tufa të mëdha. Materiali nga i cili pjesët e punës janë stampuar me sukses mund të jenë jo vetëm çeliqet e karbonit ose aliazhit, por edhe lidhjet e aluminit dhe bakrit. Për më tepër, një shtypës stampues i pajisur siç duhet përdoret me sukses për përpunimin e pjesëve të punës të bëra nga materiale të tilla si goma, lëkura, kartoni dhe lidhjet e polimerit.

Stampimi ndarës, qëllimi i të cilit është ndarja e një pjese të metalit nga pjesa që përpunohet, është një operacion teknologjik shumë i zakonshëm që përdoret pothuajse në çdo ndërmarrje prodhuese. Operacione të tilla, të cilat kryhen duke përdorur një mjet të posaçëm të montuar në një shtypje stampimi, përfshijnë prerjen, shpimin dhe shpimin.

Gjatë procesit të prerjes, pjesët metalike ndahen në pjesë të veçanta, dhe një ndarje e tillë mund të kryhet përgjatë një linje prerjeje të drejtë ose të lakuar. Për të kryer prerje mund të përdoren pajisje të ndryshme: disqe dhe makina vibruese, gërshërë gijotinë etj. Prerja përdoret më shpesh për prerjen e pjesëve metalike për përpunim të mëtejshëm.

Shpimi është një operacion teknologjik gjatë të cilit pjesët me një kontur të mbyllur merren nga një fletë metalike. Duke përdorur shpuese, vrima të konfigurimeve të ndryshme bëhen në boshllëqet e fletëve metalike. Secili prej këtyre operacioneve teknologjike duhet të planifikohet dhe përgatitet me kujdes në mënyrë që rezultati të jetë një produkt i përfunduar me cilësi të lartë. Në veçanti, parametrat gjeometrikë të mjetit të përdorur duhet të llogariten me saktësi.

Fleta metalike e shpuar fitohet duke prerë vrima në një shtypës me punch

Operacionet teknologjike të stampimit, gjatë të cilave ndryshohet konfigurimi fillestar i pjesëve metalike, janë formimi, përkulja, tërheqja, fllanxhimi dhe shtrëngimi. Përkulja është operacioni më i zakonshëm i ndryshimit të formës, gjatë të cilit formohen zona përkuljeje në sipërfaqen e një pjese metalike.

Vizatimi është një stampim vëllimor, qëllimi i të cilit është të merret një produkt vëllimor nga një pjesë metalike e sheshtë. Është me ndihmën e vizatimit që një fletë metalike shndërrohet në produkte të një konfigurimi cilindrik, konik, hemisferik ose në formë kutie.

Përgjatë konturit të produkteve të llamarinës, si dhe rreth vrimave që bëhen në to, shpesh është e nevojshme të formohet një anë. Flanging përballon me sukses këtë detyrë. Skajet e tubave në të cilat duhet të instalohen fllanxha gjithashtu i nënshtrohen këtij trajtimi, të kryer duke përdorur një mjet të veçantë.

Me ndihmën e shtrëngimit, ndryshe nga fllanxha, skajet e tubave ose skajet e zgavrave në boshllëqet e fletëve metalike nuk zgjerohen, por ngushtohen. Kur kryeni një operacion të tillë, të kryer duke përdorur një matricë të veçantë konike, ndodh ngjeshja e jashtme e fletës metalike. Derdhja, e cila është gjithashtu një nga llojet e stampimit, përfshin ndryshimin e formës së elementeve individuale të një pjese të stampuar, ndërsa kontura e jashtme e pjesës mbetet e pandryshuar.

Vulosja vëllimore, e cila mund të kryhet duke përdorur teknologji të ndryshme, kërkon jo vetëm llogaritje të kujdesshme paraprake dhe zhvillimin e vizatimeve komplekse, por edhe përdorimin e pajisjeve të prodhuara posaçërisht, kështu që zbatimi i një teknologjie të tillë në shtëpi është problematik.

Mjetet dhe pajisjet

Edhe përpunimi i metaleve të buta, në veçanti stampimi i aluminit, kërkon përdorimin e pajisjeve speciale, të cilat mund të jenë një qethje gijotine, manivë ose. Përveç kësaj, ju duhet të jeni në gjendje të llogaritni konsumin e materialit dhe të zhvilloni vizatime teknike. Në këtë rast, duhet të merren parasysh kërkesat e përfshira në GOST përkatëse.

Vulosja, e cila nuk kërkon ngrohjen paraprake të pjesës së punës që përpunohet, kryhet kryesisht në presa hidraulike, prodhimi i të cilave rregullohet nga GOST. Shumëllojshmëria e modeleve serike të kësaj pajisjeje ju lejon të zgjidhni një makinë për prodhimin e produkteve të konfigurimeve të ndryshme dhe dimensioneve të përgjithshme.

Kur zgjidhni një shtyp për vulosje, para së gjithash duhet të përqendroheni në detyrat për të cilat është e nevojshme. Për shembull, për të kryer operacione teknologjike si prerja ose shpimi, përdoren pajisje stampimi me veprim të thjeshtë, rrëshqitësi dhe rondelet e të cilave bëjnë një lëvizje të vogël gjatë përpunimit. Për të kryer vizatimin, nevojiten pajisje me veprim të dyfishtë, rrëshqitësi dhe rondelet e të cilave bëjnë një goditje dukshëm më të madhe gjatë përpunimit.

Sipas modelit të tij, siç tregon GOST, pajisjet për vulosje ndahen në disa lloje, përkatësisht:

• maniak i vetëm;
• dy fiksime;
• me katër maniçe.

Në presat e dy kategorive të fundit, janë instaluar rrëshqitës të madhësive më të mëdha. Sidoqoftë, pavarësisht nga dizajni, çdo shtypje stampimi është e pajisur me një matricë. Lëvizja kryesore, për shkak të së cilës pjesa e punës përpunohet në një shtypje stampimi, kryhet nga një rrëshqitës, pjesa e poshtme e së cilës është e lidhur me pjesën e lëvizshme të pullës. Për t'i dhënë një lëvizje të tillë rrëshqitësit të shtypjes, motori elektrik i makinës lidhet me të përmes elementëve të tillë të zinxhirit kinematik si:

• Transmetim me rrip V;
• tufë e nisjes;
• rondele;
• bosht fiksimi;
• një shufër lidhëse me të cilën mund të rregulloni goditjen e rrëshqitësit.

Për të ndezur rrëshqitësin, i cili bën një lëvizje reciproke drejt tryezës së punës së shtypit, përdoret një pedale e shtypjes së këmbës, e lidhur drejtpërdrejt me tufën e nisjes.

Presioni me katër shufra ka një parim funksionimi paksa të ndryshëm, elementët e punës të së cilës krijojnë një forcë me qendrën e vendosur në mes të katërkëndëshit të formuar nga katër shufrat lidhës. Për shkak të faktit se forca e krijuar nga një shtypje e tillë nuk bie në qendër të rrëshqitjes, kjo pajisje përdoret me sukses për të prodhuar produkte edhe me konfigurime shumë komplekse. Presat e kësaj kategorie, në veçanti, përdoren për të prodhuar produkte asimetrike me dimensione të konsiderueshme.

Për të prodhuar produkte me konfigurime më komplekse, përdoren pajisje për shtypje pneumatike, tipari i projektimit të të cilave është se mund të pajiset me dy ose edhe tre rrëshqitës. Në një shtypje me veprim të dyfishtë, përdoren dy rrëshqitës njëkohësisht, njëri prej të cilëve (i jashtëm) siguron fiksimin e pjesës së punës, dhe i dyti (i brendshëm) shtrin sipërfaqen e fletës metalike që përpunohet. Gjëja e parë në funksionimin e një shtypi të tillë, parametrat e projektimit të së cilës rregullohen gjithashtu nga GOST, përfshin një rrëshqitës të jashtëm, i cili rregullon pjesën e punës kur arrin pikën më të ulët. Pasi rrëshqitja e brendshme të ketë kryer punën e saj për nxjerrjen e fletës metalike, elementi i jashtëm i punës ngrihet dhe lëshon pjesën e punës.

Për vulosjen e fletës së hollë, përdoren kryesisht presa speciale të fërkimit, parametrat teknikë të të cilave përcaktohen gjithashtu nga GOST. Për të përpunuar fletë metalike më të trashë, është mirë të përdorni pajisje hidraulike të stampimit, e cila është e pajisur me rondele më të besueshme dhe elementë të tjerë strukturorë.

Një kategori e veçantë përbëhet nga pajisjet e përdorura për të kryer stampimin e shpërthimit. Në pajisje të tilla, në të cilat energjia e një shpërthimi të kontrolluar shndërrohet në forcën e ushtruar në metal, pjesët e punës metalike me trashësi të konsiderueshme i nënshtrohen përpunimit. Funksionimi i pajisjeve të tilla, i cili konsiderohet inovativ, madje duket shumë mbresëlënës në video.

Për të siguruar që përkulja që rezulton dhe konfigurimi i përgjithshëm i produktit të përfunduar metalik të jenë të cilësisë së lartë, presat e pajisura me gërshërë vibruese të integruara kanë filluar të përdoren kohët e fundit në mënyrë aktive. Përdorimi i pajisjeve të tilla me këmbë më të shkurtra bën të mundur prodhimin e produkteve të pothuajse çdo konfigurimi.

Kështu, stampimi i llamarinës kërkon jo vetëm pajisje të specializuara, por edhe aftësi dhe njohuri të përshtatshme, kështu që është mjaft e vështirë të zbatohet një teknologji e tillë në shtëpi.

Modeli i përdorimit lidhet me fushën e formimit të metaleve, përkatësisht stampimin e ftohtë të boshllëqeve të fletës dhe mund të përdoret për të rritur lartësinë e rruazës në prodhimin e pjesëve me një rruazë cilindrike. Pajisja me fllanxha përmban një shpuese cilindrike me një seksion rrezeje të rrumbullakosur në skajin e sheshtë, një matricë, një kapëse dhe një kapëse të poshtme, ndërsa diametri i skajit të sheshtë të shpuesit bëhet me një madhësi të përcaktuar nga varësia: ku d 0 është diametri i vrimës në pjesën e punës, [K om] është mbështetësja, vlera e koeficientit të fllanxhës (më pak se një), kapësja e poshtme ka një zonë rrumbullakimi me rreze që mbulon rrumbullakimin e rrezes së punuesit, me një vlerë rrezeje e barabartë me R=R n +S 0 ku R n është rrezja e shpueses dhe S 0 është trashësia e pjesës së punës. Qendra e lakimit të zonës së shtrëngimit të rrezes zhvendoset në lidhje me qendrën e rrumbullakosjes së rrezes së grushtit në drejtim horizontal nga boshti i pullës me një distancë, vlera e së cilës përcaktohet nga varësia: ku d është diametri i anës së pjesës, dhe d 0 është diametri fillestar i vrimës në pjesën e punës, k = 1.05..1.15 është një koeficient që karakterizon rritjen e plasticitetit të materialit në skajin e deformueshme vrima si rezultat i aplikimit të sforcimeve kompresive shtesë në të. Fig.3

Modeli i përdorimit lidhet me fushën e formimit të metaleve, përkatësisht stampimin e ftohtë të boshllëqeve të fletëve dhe mund të përdoret në prodhimin e pjesëve të zbrazëta me anë të lartë.

Ekziston një model i njohur i pajisjeve për fllanxha, në të cilën një pjesë e punës me një vrimë fillimisht është rruazuar plotësisht, dhe më pas rruaza është nxjerrë, duke vepruar njëkohësisht në fundin e rruazës dhe në pjesën unazore të pjesës së punës ngjitur me rruazën. pjesa e punës (AC 1817720, IPC B 21 D 22/00, bot. 1993.05 .23). Krijimi i sforcimeve kompresive boshtore dhe radiale në fundin e pjesës së punës me fllanxha rrit duktilitetin e metalit dhe bën të mundur rritjen e lartësisë së rruazës në krahasim me fllanxhat konvencionale.

Disavantazhi i kësaj pajisje është kompleksiteti i tij. Kur zbatohet kjo metodë në presa, pajisja e stampimit bëhet shumë e ndërlikuar për shkak të nevojës për të siguruar lëvizjet e nevojshme të elementeve të pavarur të stampës gjatë procesit të deformimit.

Më i afërti në thelb teknik me modelin e pretenduar, i cili është adoptuar si një prototip, është dizajni i pajisjes, i cili përbëhet nga një grusht me fllanxha që ka një zonë rrumbullakimi me rreze, një kapëse të sheshtë, një matricë fllanxha dhe një kapëse të poshtme të vendosur nën punch flanging (AC Nr. 275986, IPC B 21 d 19/06, publ. 1970.01.01). Për të rritur shkallën e lejuar të deformimit, sforcimet kompresive paralele me boshtin e prerjes krijohen në skajin e vrimës duke përdorur një kapëse më të ulët dhe një grusht flanging. Si rezultat i ngjeshjes së skajit të vrimës midis sipërfaqeve konike të kapëses së poshtme dhe grushtit fllanxhues,

sforcimet kompresive që rrisin plasticitetin e metalit, gjë që rrit aftësitë përfundimtare të procesit.

Disavantazhi i dizajnit është se gjatë prodhimit të një rruaze cilindrike, në fazën përfundimtare të procesit të deformimit, pjesa e punës del nga kontakti me kapësin e poshtëm. Kapëse e poshtme ndalon krijimin e sforcimeve kompresive në buzë. Si rezultat i kësaj, modeli i gjendjes së stresit në të përsëri ndryshon në tension njëaksial. Meqenëse deri në këtë moment plasticiteti i metalit tashmë është shteruar (vlera e koeficientit të fllanxhimit tejkalon vlerën kufi), pjesa e punës shkatërrohet në skajin e vrimës.

Për më tepër, duke aplikuar sforcime kompresive që në fillim të procesit të fllanxhimit, sforcimet radiale në zonën e rrumbullakosjes së rrezes së shpuesit fllanxha rriten dhe shkatërrimi i pjesës së punës fillon të ndodhë në formën e ndarjes së poshtme (të ngjashme me procesin e vizatimit ). Kjo nuk lejon arritjen e shkallëve të mëdha të deformimit në procesin në tërësi. Në momentin fillestar të deformimit të pjesës së punës, forcat e fërkimit nga kapësja e poshtme janë të dëmshme.

Objektivi i shpikjes është të rrisë koeficientin maksimal të fllanxhimit me thjeshtësinë relative të dizajnit të pajisjes me diabet.

Problemi zgjidhet për faktin se në një pajisje fllanxha që përmban një grusht cilindrik me një seksion rreze të rrumbullakosur në skajin e sheshtë, një matricë, një kapëse dhe një kapëse të poshtme, diametri i skajit të sheshtë të grushtit bëhet me një vlerë e përcaktuar nga varësia:

ku d 0 është diametri i vrimës në pjesën e punës, [K om] është vlera kufizuese e koeficientit të fllanxhimit, kapësja e poshtme ka një zonë rrumbullakimi me rreze që mbulon rrumbullakimin e rrezes së punuesit, me një rreze të barabartë me

ku R n është rrezja e grushtit dhe S 0 është trashësia e pjesës së punës, ndërsa qendra e lakimit të zonës së rrezes së kapëses së poshtme zhvendoset në lidhje me qendrën e rrumbullakosjes së rrezes së grushtit në drejtim horizontal nga boshti i kaldajës me një distancë, vlera e së cilës përcaktohet nga varësia:

ku d është diametri i anës së pjesës, a d 0 është diametri fillestar i vrimës në pjesën e punës, k = 1.05-1.10 është një koeficient që karakterizon rritjen e plasticitetit të materialit në skajin e vrimës së deformueshme si rezultat i aplikimit të sforcimeve kompresive shtesë në të.

Pajisja shpikëse është ilustruar në vizatim, ku figura 1 tregon pajisjen në pozicionin e saj fillestar, figura 2 tregon pozicionin e pajisjes në momentin kur kapësja e poshtme vepron në skajin e vrimës së rruazave, duke krijuar sforcime shtypëse mbi të. Figura 3 tregon pajisjen në fazën përfundimtare të procesit të flangimit.

Pajisja përbëhet nga një shpuese 1, e cila ka një rreze të rrumbullakosur nga muri cilindrik në skajin e sheshtë, një kapëse 2, e cila shtyp pjesën e punës 3 në matricën 4. Nën grushtin fllanxhues ka një kapëse të poshtme 5, e cila ka një zona e rrumbullakosjes së rrezes, që mbulon zonën e rrumbullakosjes së grushtit për fllanxha 1.

Pajisja funksionon si më poshtë.

Pjesa e punës 1, që ka një vrimë me diametër d o, është instaluar në matricën 4 dhe shtypet kundër saj me një kapëse 2. Pas kësaj, fillon goditja e punës e grushtit 1. Grushti ka një fund të sheshtë me një diametër të barabartë me d. Gjatë goditjes së punës së grushtit fillon

duke i dhënë formë rruazës me një rritje të diametrit të vrimës së rruazave. Procesi kryhet si fllanxha e zakonshme. Diametri i skajit të sheshtë të grushtit përcaktohet nga varësia

ku d 0 është diametri i vrimës në pjesën e punës dhe është vlera kufizuese e koeficientit të fllanxhimit.

Prania e një koeficienti (0,8-0,9) mund të konsiderohet si një faktor sigurie që mbron pjesën e punës nga shkatërrimi gjatë procesit të rruazës, për sa kohë që kapësja e poshtme nuk ndikon në skajin e vrimës së rruazave. Vlera e koeficientit kufizues të flangimit përcaktohet nga literatura referuese (për shembull, Manuali Romanovsky V.P. mbi stampimin e ftohtë. - L. Mashinostroenie, 1979, f. 221, tabela 111).

Me goditjen e mëtejshme të punimit të punuesit 1, kur diametri i vrimës së fllanxhës është rritur në vlerën d (mundësitë e metalit me fllanxha të thjeshtë janë shterur), duhet të krijohen sforcime shtypëse në skajin e pjesës së punës për deformim të mëtejshëm. . Këto sforcime krijohen si rezultat i faktit se buza e pjesës së punës është e ngjeshur midis grushtit 1 dhe kapëses së poshtme 5.

Kjo do të thotë, kur diametri i vrimës arrin një vlerë afër madhësisë më të madhe që mund të merret duke rrahur vrimën pa marrë pjesë në procesin e deformimit të kapëses së poshtme, buza e pjesës së punës është e ngjeshur midis grushtit dhe pjesës së poshtme. kapëse. Në këtë rast, e gjithë forca shtrënguese është e përqendruar në një zonë të vogël afër skajit të vrimës, e cila ju lejon të ndryshoni gjendjen e stresit të skajit të pjesës së punës nga tensioni linear në një model të sheshtë të ndryshëm, pa deformim të tepruar të materialit. , dhe me forcë minimale deformimi.

Prania e stresit shtypës në skaj rrit plasticitetin e metalit, bën të mundur rritjen e deformimit maksimal gjatë tranzicionit dhe prodhimin e një rruaza me lartësi të rritur.

Për të siguruar ndikimin e kapëses së poshtme dhe goditjes në skajin e pjesës së punës gjatë gjithë procesit të mëvonshëm të deformimit të pjesës së punës, kapësja e poshtme bëhet me një zonë rrumbullakimi me rreze që mbulon zonën e rrumbullakosjes së rrezes së grushtit fllanxhues.

Gjatë zbatimit të mëtejshëm të procesit, buza e vrimës së pjesës së punës, duke qenë nën presionin e përqendruar në një zonë të vogël të aplikuar nga ana e shpueses, lëviz ndërmjet shpueses dhe kapëses së poshtme deri në momentin e formësimit të plotë, që ndodh kur buza e vrimës së pjesës së punës lëviz në pjesën cilindrike të shpueses.

Në momentin kur buza e pjesës së punës lëviz në seksionin cilindrik të grushtit, deformimi tërheqës në buzë ndalon, dhe për këtë arsye, shkatërrimi i pjesës së punës nuk do të ndodhë më.

Në mënyrë që sforcimet e shtypjes të formohen vetëm në skajin e vrimës me fllanxha, dhe jo përgjatë gjithë zonës së deformimit, forma e mjetit duhet të sigurojë ngjeshjen e pjesës së punës vetëm përgjatë skajit. Për këtë qëllim, qendrat e lakimit të zonave të rrumbullakosjes së rrezes së grushtit fllanxhues dhe kapëses së poshtme bëhen me një zhvendosje horizontale nga boshti i kaldajës për nga sasia

ku d është diametri i fllanxhës së pjesës, a d 0 është diametri fillestar i vrimës në pjesën e punës, k = 1.05..1.15 është një koeficient që karakterizon rritjen e plasticitetit të materialit në skajin e vrimës së deformueshme si një rezultat i aplikimit të sforcimeve kompresive shtesë në të.

Një pajisje për vendosjen e një vrime me fllanxha që përmban një kapëse të sheshtë, një matricë, një grusht me fllanxha me një rrumbullakim të rrezes së kalimit në skajin e sheshtë dhe një kapëse të poshtme të vendosur nën shpuesen fllanxha, e karakterizuar nga fakti se fundi i sheshtë i shpueses është bërë me një diametër të barabartë me vlerën d:

ku d 0 është diametri i vrimës në pjesën origjinale të punës, [K om] është koeficienti kufizues i fllanxhave, kapësja e poshtme ka një zonë rrumbullakimi me rreze që mbulon rrumbullakimin e rrezes së punuesit, me një vlerë rrezeje R të barabartë me:

ku R n është rrezja e rrumbullakosjes së grushtit dhe S 0 është trashësia e fletës së zbrazët origjinale;

në këtë rast, qendra e lakimit të rrezes së zonës së rrumbullakosjes së kapëses zhvendoset në lidhje me qendrën e rrumbullakimit të rrezes së grushtit në drejtim horizontal, nga boshti i vulës, me një distancë, vlera e e cila përcaktohet nga varësia:

ku d është diametri i anës së pjesës, a d 0 është diametri fillestar i vrimës në pjesën e punës, k = 1.05-1.10 është një koeficient që karakterizon rritjen e plasticitetit të materialit në skajin e vrimës së deformueshme si rezultat i aplikimit të sforcimeve kompresive shtesë në të.

superplasticiteti i stampimit të vrimave metalike

Flanging vrima përdoret gjerësisht në prodhimin e stampimit, duke zëvendësuar operacionet e vizatimit me prerjen e mëvonshme të pjesës së poshtme. Ndezja e vrimave përdoret veçanërisht në mënyrë efektive në prodhimin e pjesëve me një fllanxhë të madhe, kur vizatimi është i vështirë dhe kërkon disa kalime. Aktualisht, vrima me një diametër 3 x 1000 mm dhe një trashësi materiali 0.3 x 30 mm prodhohen me fllanxha.

Me fllanxha nënkuptojmë funksionimin e stampimit të fletës së ftohtë, si rezultat i së cilës formohet një fllanxhë përgjatë konturit të brendshëm (flanxhimi i brendshëm) ose i jashtëm (flanxha i jashtëm) i pjesës së punës. Në thelb, kryhet fllanxhimi i brendshëm i vrimave të rrumbullakëta. Në këtë rast, formimi i një rruaze kryhet duke shtypur në vrimën e matricës një pjesë të pjesës së punës me një vrimë të shpuar më parë ose njëkohësisht me rruazën. Modeli i fllanxhimit për vrimat e rrumbullakëta është paraqitur në figurën 2.1. Një lloj flanging është flanging me një mur hollues.

Figura 2.1 - Skemat për vendosjen e vrimave të rrumbullakëta: a) me një shpuese sferike; b) grusht cilindrik

Vrimat e rrumbullakëta janë fllanxha duke përdorur një sferike (Figura 2.1 A) ose një grusht cilindrik (Figura 2.1 b). Në rastin e fundit, fundi i punës i grushtit bëhet në formën e një mbajtësi (tërheqës), duke siguruar përqendrimin e pjesës së punës përgjatë vrimës, me një kalim konik në pjesën e punës të diametrit. d P.

Deformimi i metalit gjatë fllanxhimit karakterizohet nga këto ndryshime: zgjatja në drejtimin tangjencial dhe zvogëlimi i trashësisë së materialit, siç dëshmohet nga rrjeta unaze radiale e aplikuar në pjesën e punës (Figura 2.2). Distancat midis rrathëve koncentrikë mbeten pa ndryshime të rëndësishme.

Figura 2.2 - Pjesa e punës para dhe pas fllanxhimit

Shkalla e deformimit kur vrima me fllanxha përcaktohet nga raporti midis diametrit të vrimës në pjesën e punës d dhe diametri anësor D ose i ashtuquajturi koeficienti i flangimit:

TE = d/D,

Ku D përcaktohet nga vija e mesme (shih Figurën 2.2).

Nëse koeficienti i fllanxhimit e kalon vlerën kufi TE më parë, në muret anësore krijohen çarje.

Koeficienti kufizues i fllanxhimit për një material të caktuar mund të llogaritet në mënyrë analitike duke përdorur formulën:

ku h është koeficienti i përcaktuar nga kushtet e fllanxhimit;

d është zgjatja relative e përcaktuar nga provat e tërheqjes.

Vlera e koeficientit maksimal të fllanxhimit varet nga faktorët e mëposhtëm:

1) natyra e përpunimit dhe gjendja e skajeve të vrimave (shpimi ose shpimi, prania ose mungesa e gërvishtjeve);

2) trashësia relative e pjesës së punës s/D;

3) llojin e materialit dhe vetitë e tij mekanike;

4) forma e pjesës së punës të grushtit.

Ekziston një varësi e drejtpërdrejtë e koeficientit maksimal të lejueshëm të fllanxhës nga trashësia relative e pjesës së punës, d.m.th., me një ulje d/s vlera e koeficientit maksimal të lejueshëm të fllanxhimit TE para zvogëlohet dhe rritet shkalla e deformimit. Përveç kësaj, vlera TE para varet nga metoda e marrjes së vrimës me fllanxha, e cila është paraqitur në tabelën 2.1 për çelik me karbon të ulët. Tabela 2.2 tregon vlerat kufitare të koeficientit të fllanxhimit për materialet me ngjyra.

Vlera e lejuar e rrallimit të murit të rruazës gjatë fllanxhimit për shkak të defekteve në skajin e vrimës (gërvishtjet, forcimi i punës, etj.) është dukshëm më i ulët se vlera e ngushtimit tërthor gjatë provës në tërheqje. Trashësia më e vogël në skajin e anës është:

Tabela 2.1 - Vlerat e llogaritura TE para për çelik të butë

Llogaritja e parametrave teknologjikë për ngjitjen e vrimave të rrumbullakëta kryhet si më poshtë. Parametrat fillestarë janë diametri i brendshëm D vrima e brendshme me fllanxha dhe lartësia anësore N, specifikuar nga detajet e vizatimit. Bazuar në parametrat e specifikuar, llogaritet diametri i kërkuar d vrimë teknologjike.

Tabela 2.2 - Vlerat TE pred për metale dhe aliazhe me ngjyra

Për një anë relativisht të lartë, llogaritja e diametrit d kryhet bazuar në barazinë e vëllimeve të pjesës së punës para dhe pas fllanxhimit:

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

Në këtë formulë, parametrat gjeometrikë përcaktohen sipas figurës 2.1.

Për një anë të ulët, llogaritja mund të kryhet nga gjendja e lakimit konvencional në një seksion radial:

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

Pastaj ata kontrollojnë mundësinë e fllangut në një tranzicion. Për ta bërë këtë, krahasoni koeficientin e flangimit (shih faqen 14) me vlerën kufi TE para: TE > TE paraardhëse

Forca e ngritjes së vrimave të rrumbullakëta me një shpuese cilindrike mund të përcaktohet afërsisht nga formula

ku s T është forca e rrjedhshmërisë së materialit.

Natyra e ndryshimit të forcës gjatë fllanxhimit është paraqitur në figurën 2.3 në varësi të formës së konturit të pjesës së punës të shpueses.

Figura 2.3 - Diagramet e forcës dhe tranzicionet për vendosjen e vrimave të rrumbullakëta me forma të ndryshme shpuese: a) të lakuar; b) sferike; c) cilindrike

Përdorimi: zona e formimit të metalit. Thelbi: një metodë e vrimave me fllanxha, në të cilën pjesa e punës deformohet duke trajtuar njëkohësisht zonën e deformimit në një gjendje plastike me rrymë elektrike. Në këtë rast, rryma furnizohet me impulse në pjesën qendrore të zonës së deformimit në një gjerësi përpunimi të barabartë me 0.35 ... 0.45 të diametrit të vrimës së rruaza. 1 tavolinë, 2 të sëmurë.

Shpikja ka të bëjë me fushën e formimit të metaleve, në veçanti me metodat për intensifikimin e funksionimit të vrimave fllanxha në pjesët e punës me fletë dhe tuba të materialeve të ndryshme, dhe mund të gjejë aplikim në aviacionin dhe industritë përkatëse të inxhinierisë mekanike. Dihet nga literatura shkencore dhe teknike se vrima me fllanxha është një operacion që përdoret shpesh në teknologjinë e prodhimit të pjesëve të avionëve. Rruaza përdoret për të formuar një rruazë përgjatë skajeve të vrimave dhe përgjatë një konture të hapur por konkave. Në shumicën e rasteve, rruazat e bëra duke përdorur flanging janë elementë të ngurtësisë së pjesëve të fletës ose elementëve të tranzicionit që përdoren për lidhjen e mëvonshme të pjesëve në një strukturë të vetme. Rritja e aftësive maksimale të funksionimit të vrimave me fllanxha në boshllëqet e fletëve çon në një rritje të lartësisë së anëve të prodhuar dhe, për rrjedhojë, ose në një rritje të ngurtësisë së pjesëve të prodhuara duke zvogëluar peshën e tyre, gjë që është veçanërisht e rëndësishme për avionët. pjesë, ose në një përmirësim në aftësinë për të përdorur metoda të ndryshme të bashkimit të pjesëve. Kështu, intensifikimi i operacionit të fshirjes së vrimave duket të jetë shumë i rëndësishëm. Një metodë e njohur për vendosjen e vrimave bazohet në ndryshimin e modelit të gjendjes sforco-deformimi në zonën e deformimit. Siç dihet, me skemën tradicionale të deformimit (flanxhimi me një grusht lëvizës), tensioni i dyanshëm ndodh në zonën e deformimit. Kur një forcë shtypëse zbatohet në fund të vrimës me fllanxha, në përputhje me metodën e përshkruar të intensifikimit, për shkak të shfaqjes së sforcimeve intensive shtypëse në drejtimin radial, është e mundur të kompensohet ndjeshëm efekti i shtrirjes në drejtimin tangjencial. mbi procesin e deformimit. Kjo metodë, përveç rritjes së ndjeshme të shkallës së formimit, bën të mundur prodhimin e anëve pa ndryshuar trashësinë e pjesës origjinale të punës. Ndër disavantazhet e metodës së intensifikimit të funksionimit të fllanxhimit, duhet të theksohet: një ndërlikim i konsiderueshëm i pajisjes dhe një rritje në kostot e prodhimit të saj, një rritje e streseve të kontaktit, duke çuar në një ulje të qëndrueshmërisë së pjesëve të prerjes. Ekziston një metodë e njohur për intensifikimin e funksionimit të vrimave me fllanxha, sipas së cilës qendra e deformimit të pjesës së punës para formimit të saj nxehet në temperatura që korrespondojnë me një rritje të vetive plastike të materialeve të deformuara. Për më tepër, ngrohja kryhet në mënyrë të ndryshme. Pranë skajit të vrimës, materiali nxehet në temperatura më të larta sesa në zonën ku rruaza takohet me murin. Metoda e përshkruar e intensifikimit bën të mundur rritjen e aftësive maksimale të procesit të formimit. Ndër disavantazhet e metodës së përshkruar, duhet të theksohet: kohëzgjatja e ciklit të prodhimit të një pjese, për shkak të kohëzgjatjes së ngrohjes së pjesëve të pajisjes së stampimit dhe vetë pjesës së punës, dhe kostove të konsiderueshme të energjisë. Problemi që do të zgjidhet nga shpikja aktuale është rritja e aftësive teknologjike të funksionimit të fllanxhimit të vrimave, përmirësimi i cilësisë së pjesëve dhe zvogëlimi i kostove të prodhimit. Ky qëllim arrihet me faktin se në metodën e intensifikimit të funksionimit të vrimave të fllanxhave, duke përfshirë trajtimin e zonës së deformimit me rrymë elektrike në një gjendje plastike në rrafshin e fletës gjatë deformimit të saj, rryma elektrike furnizohet me pulse në pjesa qendrore e zonës së deformimit të pjesës së punës, në gjerësinë e përpunimit B arr. barabartë me: B arr. =(0.35.0.45) Vrima D, ku: Vrima D është diametri origjinal i vrimës. Në fig. 1 tregon një fragment të një fletë me një vrimë rruaza dhe një paraqitje skematike të kontakteve dhe linjave të përpunimit të rrymës elektrike; në fig. 2 varësia e koeficientit të fllanxhimit nga raporti i gjerësisë së zonës së përpunimit B arr me diametrin e vrimës fillestare D vrima. Kur zbatohet kjo metodë e përpunimit të pjesëve të punës gjatë deformimit të tyre, zbatohet një model i përpunimit të pabarabartë të pulsit elektrik. Siç u përmend më lart, kur zbatohet përpunimi i njëtrajtshëm i pulsit elektrik në drejtimin radial të pjesëve të punës në procesin e vrimave të fllanxhimit, skaji i vrimës përpunohet nga rryma elektrike pulsuese vetëm në momentin fillestar të deformimit. Më pas, ndërsa zona e kontaktit midis pjesës së punës dhe shpuesit përçues rritet, skaji i vrimës drejtohet nga rryma dhe nuk përpunohet ose plastikohet. Gjatë zbatimit të modelit të përpunimit të pabarabartë të rrymës në rrafshin e fletës, pjesët qendrore të pjesës së punës ndërmjet elementëve përçues 1 përpunohen me intensitet maksimal, siç dëshmohet nga paraqitja grafike e linjave të rrymës 2. Intensiteti i përpunimit të skajet e vrimave 3 rritet edhe më shumë për shkak të përqendrimit të rrymës shtesë të shkaktuar nga "përkulja" nga rryma "pengesë", e cila është vetë vrima. Pjesët skajore të pjesës së punës përpunohen për shkak të shpërndarjes së linjave të rrymës me një ulje të intensitetit të përpunimit ndërsa largohen nga elementët mbajtës të rrymës. Kështu, përpunueshmëria e vrimës me fllanxha 3 nuk varet nga shkalla e kontaktit me grushtin dhe kryhet për shkak të "rrjedhjes" së rrymës, e shpjeguar nga pabarazia e përpunimit të pulsit elektrik. Zbatimi i kësaj metode kur formohen skajet përgjatë skajeve të vrimave ose përgjatë një të hapur, por zhvillim për të rritur vetitë plastike të materialeve dhe për të rivendosur burimin e tyre të plasticitetit gjatë gjithë fazës së deformimit, gjë që çon në një rritje të shkallës. të deformimit. Shembull. Gjatë përcaktimit eksperimental të efektivitetit të metodës së propozuar të funksionimit të fllanxhimit, u bë një krahasim i shkallëve maksimale të deformimit të pjesëve të prodhuara në përputhje me prototipin dhe atyre të prodhuara në përputhje me formulën e shpikjes së propozuar. Si një parametër për krahasim, u mor vlera e koeficientit të fllanxhimit k otb, i përcaktuar si raporti i diametrit të vrimës fillestare D otb me diametrin e rruazës që rezulton D b. Përpunimi i pulsit elektrik të pjesëve të punës gjatë deformimit të tyre u krye nga një burim rryme pulsuese, e cila përfshinte: një transformator të uljes me fuqi 250 kW; Ndërprerës i rrymës së tipit të saldimit, i përdorur për të rregulluar parametrat e energjisë dhe kohës së rrymës së përpunimit në një gamë të gjerë. Për të ndryshuar parametrat e energjisë dhe kohës së rrymës së përpunimit, u përdor një oshiloskop ruajtës S8-13 dhe një transformator i rrymës matës. Deformimi i pjesëve të punës nga materiale të ndryshme u krye në një shtypje hidraulike me një forcë maksimale prej 300 kN. Pajisjet eksperimentale të projektuara dhe të prodhuara posaçërisht me një grusht dhe matricë të zëvendësueshme bënë të mundur deformimin e pjesëve të punës në përputhje me të dyja metodat e krahasuara. Përdorimi i grushtit përçues dhe matricës, të izoluar elektrikisht nga njëri-tjetri, bëri të mundur kryerjen e procesit të deformimit në përputhje me metodën e miratuar për prototipin. Përdorimi i një grushti, matrice dhe kapëse të bërë nga materiale izoluese rezistente ndaj nxehtësisë me kontakte elektrike të vendosura në kapëse bëri të mundur deformimin e materialeve sipas metodës së propozuar në pretendimet. Për më tepër, gjatë deformimit të pjesëve të punës në përputhje me shpikjen e propozuar, për shkak të përdorimit të ndarësve përçues me madhësi të ndryshme, ishte e mundur të ndryshoni zonën e trajtimit aktual dhe, rrjedhimisht, të ndryshonte shkallën e pabarazisë së trajtimit të pulsit elektrik. Për të përputhur të dhënat eksperimentale të marra duke përdorur të dy skemat e deformimit, formimi u krye me grushta konike me një kënd kon 30. Efektiviteti i metodës së propozuar për intensifikimin e funksionit të fllanxhimit u zbulua në procesin e deformimit të pjesëve të punës të bëra nga aliazhet: D16M , V95M, 12Х18Н10Т, OE4. Trashësia e boshllëqeve të fletës nga të gjitha lidhjet e studiuara ishte 2 mm. Vrimat në pjesët e punës u bënë me shpim të ndjekur nga pastrimi i skajeve. Raportet e vlerave të koeficientëve të fllanxhimit të marra gjatë deformimit në përputhje me metodën e miratuar për prototipin dhe në përputhje me shpikjen e propozuar janë dhënë në tabelë. Nga analiza e të dhënave të dhëna në tabelë, rezulton se përdorimi i përpunimit të pulsit elektrik të materialeve gjatë deformimit të tyre, i kryer në përputhje me thelbin e shpikjes aktuale, lejon mesatarisht uljen e vlerës së koeficientit të fllanxhimit me 35% dhe, për rrjedhojë, rrisin ndjeshëm aftësitë maksimale të funksionimit në lidhje me një metodë për përpunimin e pjesëve të punës me rrymë pulsuese gjatë formimit të tyre, të miratuar si prototip. Kjo tregon qartë avantazhet e kësaj metode të intensifikimit të funksionimit të fllanxhimit në lidhje me metodën e adoptuar si prototip dhe konfirmon objektivat e përshkruara në pjesën dalluese të pretendimeve. Për të përcaktuar madhësinë optimale të zonës së përpunimit me rrymë elektrike pulsuese, vrima u rrafshuan me fllanxha me gjerësinë e kontakteve të përçuesve të ndryshëm brenda një gamë të gjerë. Për këtë qëllim, në eksperimente u përdorën ndarës përçues me madhësi të barabartë. Kur përdorni këto guarnicione, madhësia e zonës së trajtimit ndryshoi nga vrima B arr 0,25 D në vrima B arr 0,7 D me një hap vrima B 0,05 D. Eksperimentet u kryen në të gjitha materialet e listuara më sipër. Si parametër krahasimi, si më parë, është përdorur vlera e koeficientit të fllanxhimit k off. Rezultatet e marra në këtë pjesë të studimeve eksperimentale të përshkruara për lidhjen e aluminit D16M janë paraqitur në Fig. 2. Nga analiza e varësisë së koeficientit të fllanxhimit k otb nga vlera e raportit B arr /D ot, i cili përcakton zonën e përpunimit të aliazhit të pulsuar D16M në procesin e deformimit të tij gjatë funksionimit të vrimave të fllanxhimit (Fig. . 2), mund të nxirren përfundimet e mëposhtme: me një ulje të zonës së përpunimit me rrymë elektrike pulsuese dhe, rrjedhimisht, një rritje në pabarazinë e përpunimit të zonës së deformimit, vërehet një ulje e koeficientit të fllanxhimit, gjë që tregon një rritje. në shkallët kufizuese të deformimit; vlerat minimale të koeficientit të fllanxhimit merren kur përpunohen zonat e pjesës së punës që korrespondojnë me gjerësinë B arr (0.25.0.45) D prerje; kur madhësia e zonës së përpunimit B me rrymë pulsuese është më e vogël se 0,35 e diametrit të vrimës fillestare për fllanxhimin D otv për shkak të përqendrimeve të konsiderueshme të rrymës pranë kontakteve, vërehet material intensiv i pjesës së punës, duke çuar në shfaqjen e djegieve, djegieve dhe defekte të tjera sipërfaqësore të pazgjidhshme (pjesë e ndërprerë e vijës në Fig. 2). Kështu, kur kryeni funksionimin e vrimave me fllanxha, nuk është praktike të zvogëlohet zona e përpunimit me rrymë elektrike pulsuese B arr në më pak se 0,35 të diametrit të vrimës origjinale D. Rezultatet e studimeve eksperimentale për përcaktimin e zonës optimale për përpunimin e pjesëve të punës të bëra nga materiale të tjera të listuara më sipër me rrymë elektrike pulsuese kur vrima me fllanxha mbi to janë plotësisht të ngjashme me ato të dhëna më sipër për aliazhin e aluminit V16M, prandaj ato, si dhe përfundimet mbi to , nuk jepen. Studimet eksperimentale të mësipërme konfirmojnë gamën e zonave të propozuara në pretendimet për përpunimin me puls elektrik të boshllëqeve të fletëve gjatë procesit të hapjes së vrimave mbi to. Shpikja është e zbatueshme në industrinë e hapësirës ajrore dhe në degët përkatëse të inxhinierisë mekanike.