Основные формоизменяющие операции (рис.3.31):
Гибка - получение изогнутых пространственных деталей из плоской или профильной заготовки (листа, труб и тому подобное) (рис.3.30)
Рис. 3.30. Схемы гибки: а – свободная; б – одноугловая; в – двухугловая
Рис. 3.31. Схемы основных формоизменяющих операций:
а - гибка;
б - завивка;
в - калибровка;
г - правка;
д - вытяжка;
е - вытяжка с утонением;
ж - комбинированная вытяжка;
з - отбортовка;
и - раздача;
к - обжим;
л - рельефная формовка;
м - закатка;
н - чеканка;
о - скручивание.
Разновидностью гибки является завивка. При выполнении этой операции плоские участки листовой заготовки изгибают, придавая им форму цилиндрической поверхности. Завивка применяется, например, при изготовлении оконных и дверных петель.
Вытяжкой называется операция получения полых деталей из плоской или полой заготовки. Схема процесса вытяжки цилиндрической детали приведена на рис. 3.32.
Рис. 3.32. Схемы вытяжки:
а – из плоской заготовки без прижима;
б - из полой заготовки без прижима;
в – из плоской заготовки с прижимом;
1 – пуансон; 2 – матрица; D – диаметр заготовки; d – диаметр стакана.
Под действием пуансона 1 плоская или полая заготовка диаметром D проталкивается через отверстие в матрице 2 и принимает форму цилиндрического стакана диаметром d.
Для повышения качества изделий, облегчения съёма деталей со штампов, увеличения стойкости инструмента применяют различные виды смазки., в состав которых входят веретенное масло, рыбий жир, мыльная вода, графит, мел, тальк и т.д.
Отбортовкой называют операцию получения борта вокруг предварительно пробитого отверстия. Схема операции и примеры деталей, полученных с применением отбортовки, показаны на рис. 3.33.
Рис. 3.33. Схема отбортовки.
Рельефная формовка - это получение местных углублений и выпуклостей за счёт местного растяжения и утонения материала. Её применяют для получения на различных деталях декоративных элементов, ребер жесткости, выступов и впадин, используемых для фиксации и т.п.
Рис. 13.34. Схема раздачи.
Раздача (рис. 3.34) - местное или общее увеличение диаметральных размеров полой заготовки, в результате чего получают ступенчатые и фасонные детали (раструбы, воронки, переходники и другие) из предварительно вытянутой трубчатой или сварной заготовки. Раздачу выполняют с помощью жёсткого (цельного или разжимного) пуансона, а также с применением эластичной среды (резины, полиуретана, жидкости). В последнем случае раздачу осуществляют в штампах, имеющих матрицы с вертикальным разъёмом, который необходимо для извлечения детали после штамповки.
Обжим (рис. 13.35) - операция, с помощью которой уменьшают диаметр полой заготовки, получая на конце детали меньший диаметр и коническую переходную часть.
Рис.13.35. Схема обжима
Путём обжима изготовляют детали ступенчатой либо фасонной формы из полой цилиндрической заготовки или трубы. При обжиме усилие прикладывается к торцу заготовки, установленной в матрице.
Правка - отделочная операция, применяемая для устранения неровностей поверхности и повышения точности размеров заготовок и деталей плоской и пространственной формы, изготовленных вырубкой, вытяжкой, гибкой и т.д. Плоские детали из тонкого материала (толщиной менее одного мм) подвергают правке в штампах с плоскими гладкими рабочими поверхностями, детали из более толстых материалов - в штампах, рабочие поверхности которых выполнены с насечкой (вафельные штампы). При правке деталей пространственной формы (для уменьшения радиусов закруглений и выпрямления дна, фланца и боковых стенок) применяют специальные штампы.
Закатку применяют при выполнении кольцевого закругления по краю плоских или полых деталей, полученных вытяжкой для увеличения их жёсткости, получения элементов соединения, придания изделию декоративного вида и т.п. Последовательность процесса закатки при смыкании рабочих частей штампа показана на рис. 13.36. Габаритные размеры и форму исходной листовой заготовки под закатку рассчитывают по средней линии сечения листа, исходя из допущения, что происходит только изгиб.
Чеканкой называется операция получения на поверхности детали выпукло - вогнутого рельефа за счёт некоторого перераспределения металла и заполнения им рельефных полостей штампа. Наиболее широко чеканку применяют для изготовления монет, медалей и т.д. Чеканка требует значительных удельных усилий, которые в зависимости от свойств деформируемого металла могут достигать 3000 МН/м2.
Рис. 3.36. Последовательность (а. б.в. г) процесса закатки.
В мелкосерийном производстве часто используются процессы листовой штамповки с использованием эластичных сред (резина, полиуретан) и жидкости. При этом существенно упрощается применяемая штамповая оснастка, так как один из рабочих инструментов штампа (пуансон или матрицу) заменяет универсальный блок из эластичного материала или жидкость. Эластичные среды позволяют выполнять как разделительные, так и формоизменяющие операции листовой штамповки. Их недостатками являются повышенный расход листового металла, низкая производительность, невысокая стойкость применяемых эластичных материалов.
В единичном и мелкосерийном производстве (преимущественно при изготовлении крупногабаритных деталей типа днищ, полусфер...) получили распространение высокоэнергетические методы штамповки, используемые в тех случаях, когда применение крупных прессов и штампов технически нецелесообразно и экономически невыгодно.
В промышленности наибольшее применение получили: штамповка взрывом, электрическим разрядом в жидкости (электрогидроимпульсная штамповка) и силовым воздействием импульсного магнитного поля (магнитно-импульсная штамповка).
Листовая штамповка применяется не только для изготовления деталей, но и для соединения (сборки) их между собой. Такие операции носят название штампо-cборочных. Примером могут служить навесные узлы кузова автомобиля (двери, панель капота, панель крышки багажника), в которых соединение наружных и внутренних панелей производится путём гибки