Холодная штамповка

Холодная объемная штамповка. Выдавлива­нием можно изготовлять детали из стали, алюминия, меди, никеля и их сплавов. При выдавливании наружный диаметр заготовки принимают на 0,05-0,1 мм меньше задан­ного по чертежу детали, а внутренний — боль­ше на ту же величину. Исходными заготов­ками обычно являются прутки, проволока, листы, полосы, трубы и периодический про­кат. Целесообразнее   использовать прутки и проволоку вследствие их меньшей, по срав­нению с другими профилями, стоимости и ши­рокого ассортимента (по размерам, точно­сти, по состоянию — горячекатаные, калибро­ванные, термически обработанные, без терми­ческой обработки). Экономичными по расходу металла являются кольцевые заготовки из проволоки, подвергнутые сварке после гибки; затраты на такие заготовки примерно на 11 % меньше затрат на получение заготовки из прутка и на 40% меньше затрат на получение заготовки из трубы.

Выдавливанием получают поршневые пальцы, корпуса электролитических и подстроечных конденсаторов, экраны радиоламп и катушек индуктивности, цоколи, оболочки электрических нагревательных элементов, кла­паны, корпуса карданных подшипников и дру­гие заготовки деталей. Некоторые типы сплошных и пустотелых заготовок деталей представлены на рис. 29. Формообразование при выдавливании осуществляют по схемам прямого, обратного, комбинированного выда­вливания.

Если инструмент изготовлен с точностью 7-го квалитета, то при штамповке по диаме­тру получают осесимметричные детали с точ­ностью 8 —11-го квалитета в зависимости от допустимого износа инструмента. При штам­повке возможны отклонения от соосности диаметров трубчатых заготовок и прогиб оси (табл. 32-34).

Качество поверхности штампованной дета­ли зависит от качества поверхности инстру­мента (не выше Ra = 0,32 ÷ 0,08 мкм), смазоч­ного материала, разделяющего слоя и др. Параметр шероховатости внутренней поверх­ности деталей из цветных сплавов Ra = 0,04 мкм, наружной поверхности Ra = 0,16 мкм, внутренней поверхности деталей из черных сплавов Rа = 0,16 мкм, наружной Ra = 10 мкм.

Высадке подвергают заготовки из стали с содержанием углерода до 0,5%, а в неко­торых случаях — при пониженной степени де­формации — с содержанием углерода до 1,1 %. Для высадки используют стали по ГОСТ 10702-78, ГОСТ 1050-74, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 1051-73.

При высадке, часто совмещаемой с выда­вливанием и радиальным обжатием, изгото­вляют сплошные детали типа тел вращения с утолщением, полые детали типа тел враще­ния, иногда содержащие небольшие элементы с двумя осями симметрии и более (рис. 30). Такие детали изготовляют на высокопроизводительных холодновысадочных автоматах из калиброванного материала (с точностью 8—11-го квалитета) диаметром до 52 мм. На­ибольшая длина детали, штампуемой на авто­матах, составляет 200—300 мм, а на специали­зированных автоматах — до 400 мм.

При полуавтоматической высадке предва­рительно нарезанных заготовок можно полу­чать детали со стержнем длиной до 1200-1800 мм.

Диаметр исходной заготовки при радиаль­ном обжатии d₀ = (1 ÷ 1,2)d, а при выдавлива­нии стержня d₀ = (1,25 ÷ 1,35)d.

Критерием возможности штамповки вы­садкой является отношение h₀/d₀ (h₀, d₀ – вы­сота и диаметр высаживаемой части соответ­ственно). В зависимости от объема получаемо­го при высадке утолщения для предупрежде­ния продольного изгиба заготовки процесс выполняют за один или несколько переходов. За один-два перехода высадки изготовляют детали простой формы (заклепки, винты, болты), за три — шесть переходов — детали сложной формы с головкой большого диаме­тра и малой высоты, длинные полые и другие детали.

При высадке можно получать поперечные размеры деталей с точностью 8—9-го квалите­та, размеры по длине с точностью 11—12-го квалитета; достигаемый параметр шерохова­тости поверхности Ra = 2,5 ÷ 0,63 мкм.

Для радиального обжатия можно приме­нять все металлы, в том числе и металличе­ские порошки. Твердость материала для обжима заготовок диаметром св. 5 мм HRC ≤ 25, σ_в ≤ 14 МПа, δ ≥ 4%, ψ ≥ 25 %; материал ис­ходной заготовки диаметром до 5 мм может быть более твердым. Для получения высокого качества деталей применяют калиброванные холоднотянутые прутки. Диаметр прутка не более 50 — 60 мм. Стали повышенной обра­батываемости резанием деформируют с ψ ≤ 25 %. Обжимом по сравнению с высадкой можно обрабатывать заготовки из стали с по­вышенной степенью деформации (ψ ≈ 50 %), содержащие более чем в 2 раза углерода, в 7 раз большее количество кремния, в 1,5 раза мар­ганца. Хорошо обрабатываются детали из ме­ди (без примесей свинца), латуни, алюминия и коррозионно-стойких сталей.

Радиальным обжатием (рис. 31 и 32) мож­но изготовлять в горячем и холодном состоя­нии ступенчатые и удлиненные детали из жа­ропрочных и других малопластичных сплавов, пустотелые детали со сложной конфигурацией внутренней поверхности, детали с отверстиями малых диаметров на большой длине, выпол­нять сборочные операции.

Сборкой получают детали из двух втулок, втулки и стержня и деталей других типов раз­личного поперечного сечения.

При холодной обработке параметр шеро­ховатости поверхности Ra = 0,32 ÷ 0,08 мкм, при горячей Ra = 5 ÷ 1,25 мкм; точность при холодной обработке соответствует 6—9-му квалитету, при горячей обработке — 11 — 13-му квалитету.

Некоторые данные, характеризующие точ­ность заготовок при холодном и горячем ра­диальном обжатии, по зарубежным источни­кам представлены в табл. 35, а в табл. 36 представлены данные о припусках и допусках по отечественным данным при холодном де­формировании.

Чертеж штампованной при радиальном об­жатии заготовки выполняют с учетом припу­сков на последующую обработку и воз­можных перепадов ступеней. Припуск на диаметр предусматривают в случае необхо­димости последующей механической обработ­ки. Припуск с по длине (табл. 36) обусловлен появлением утяжек в процессе обжатия на концах заготовки, глубина которых при ψ = 0,50 ÷ 0,75 составляет 50-100% от диа­метра концевого участка. С повышением проч­ности металла и увеличением степени дефор­мации глубина утяжки уменьшается.

Редуцирование (рис. 33) применяют для формообразования сплошных и пустотелых ступенчатых деталей типа валов, осей, пальцев, а также для изготовления болтов, шпи­лек, шлицевых валов и т.п., из сталей с низ­ким, средним и высоким сопротивлением деформированию. Достигаемый параметр шероховатости поверхности Rа = 0,16 ÷ 0,04 мкм; точность определяет относительное увеличение диаметрального размера, которое за­висит от марки стали и степени деформации и находится в пределах 0,15—0,45% от диаме­тра матрицы. При редуцировании прямо­угольных шлицев в жестких конических матрицах точность соответствует 6—10-му квалитету. В табл. 37, 38 приведены нормы стойкости штампов холодной объемной штам­повки.

Желательно иметь осесимметричный внеш­ний и внутренний контур заготовки. Сложный контур заготовки можно получить путем по­следовательного или совмещенного использо­вания различных операций. У ступенчатых деталей минимальный размер уступа a_min = 0,03 ÷ 0,05 мм, наибольший размер опре­деляется степенью деформации материала. Радиусы закругления r не менее 1 мм, а при многооперационной штамповке — не менее 0,3 мм (рис. 34, а). При размерах уступа св. 3 мм на уступе необходим уклон св. 27° (рис. 34,б). Торцовую поверхность, не оформляемую в штампе, не задают, а определяют по усло­виям течения.

Для заготовок типа стакана (рис. 34, в–е) внутренние радиусы сопряжения плоского дна со стенкой выбирают в зависимости от диаме­тра полости: r = 1,5 мм при d ≥ 10 мм; r = 2,5 мм при d = 30 мм; r = 3 мм при d ≥ 60 мм. Дно заготовки рекомендуется оформлять в ви­де поверхности усеченного конуса с α = 3 ÷ 27° при отношении диаметров d₁/d = 2. Дно может быть сферическим с радиусом сферы, равным половине диаметра цилиндра или больше его. На внутренней поверхности дна может быть выдавлен стержень диаметром d ≥ 1,5 мм и высотой меньше диаметра полости; радиус перехода r ≤ 1 мм. Наружная поверхность дна может быть оформлена без обработки реза­нием. На наружной поверхности дна можно делать углубления различного поперечного се­чения и глубиной до 2 мм без уклона; при большей глубине должен быть уклон 1⁰30'. Внутренние радиусы r переходов в углубле­ниях на дне 0,3 — 1 мм при высоте выступа со­ответственно больше или меньше 1 мм (рис. 34, ж).

Стержневые детали получают деформиро­ванием обычно по всему контуру, кроме от­дельных элементов (канавок, отверстий с осью, перпендикулярной оси детали, и др.) (рис. 34, з). Радиус переходов на выступе r ≥ 1,5 мм, во впадине r₁ = 1 мм. Торцовую поверхность детали, не оформляемую в штам­пе, не задают, а определяют по условиям те­чения; верхний торец может быть оформлен пуансоном точно и может иметь фаску или ра­диус закругления минимальных размеров (~1,5 мм).

Простановка размеров производится по правилам, существующим для обработки реза­нием. Линейные размеры, параллельные оси детали, указывают от торцов детали, офор­мляемых в штампе (рис. 34, и). Торцы, не оформляемые в штампе, необходимо подре­зать. Внутренние и внешние размеры ступен­чатых деталей типа «стакан» связывают через толщину дна m.

Холодной листовой штамповке подвергают различные металлические и неметаллические материалы, поставляемые в виде листов, по­лос, лент и других профилей. Отклонения по толщине устанавливают ГОСТ 19903-74, ГОСТ 503-81, ГОСТ 1789-70.

Требования к материалам определяются основной формообразующей операцией: для разделительных операций, применяемых для изготовления плоских деталей, рекомендуют материалы с высоким пределом прочности при растяжении 1000 МПа, малым относи­тельным удлинением (δ ≤ 1 %} и твердостью HRB не более 100; для формообразующих операций — σ_т/σ_в ≤ 0,65, относительное удлине­ние δ ≥ 20 ÷ 28 %; твердость HRB менее 65. Параметр шероховатости холоднокатаной не­полированной поверхности Ra = 1,25 ÷ 0,63 мкм, полированной — Ra = 0,63 ÷ 0,15 мкм.

При гибке форму заготовки получают пу­тем развертки элементов детали на плоскость. Размеры ее находят суммированием длин пря­молинейных и криволинейных участков. При многоугловой гибке сложных деталей размеры заготовки уточняют экспериментальным пу­тем.

При вытяжке осесимметричных деталей за­готовкой является круг, площадь которого равна площади поверхности детали с учетом площади отходов. При толщине детали более 1 мм расчет производят по средней линии. При многооперационной вытяжке деталей с квадратным поперечным сечением с Н/В > 0,7 ÷ 0,8 и прямоугольным в плане с соотношением сторон а:b = 1,1 ÷ 1,15 форма заготовки — круг, где H - высота; а и b — длина и ширина детали.

Для вытяжки с утонением и комбинирован­ной вытяжки заготовка должна иметь плавный оптимальный контур (круг — для круглой и квадратной деталей, эллипс или овал для прямоугольной или эллиптической детали). Диаметр заготовки , где V- объем детали с учетом припуска на обрезку; S — толщина материала.

При отбортовке размеры отверстия опреде­ляют из условия равенства длин развертки де­тали и заготовки.

При обжиме высоту заготовки находят из условия равенства объемов заготовки и обжа­той части детали по формуле Ю. А. Аверкиева.

Ширина полосы (ленты) зависит от формы и размеров заготовки, способа раскладки и ус­ловий штамповки. Раскладку следует выби­рать такой, чтобы получить наибольший коэф­фициент использования материала.

Коэффициент использования материала η = V_д/V_з или η = F_дN/(BL), где V_д - объем де­тали; V_з — объем заготовки; F_д — площадь де­тали; N - число деталей; В и L — ширина и длина листа (ленты) соответственно.

Отрезка листов выполняется на ножницах с параллельными и наклонными режущими кромками, а также на парнодисковых, отрезка широких лент — на многодисковых ножницах. Отрезку выполняют также на штампах. Допу­ски при отрезке на многодисковых и гильо­тинных ножницах приведены в табл. 39—41. Допуск при отрезке на штампах заготовок тол­щиной до 3 мм соответствует 12—13-му квалитету, толщиной 3-5 мм — 14-му квалитету, толщиной более 5 мм — 14 — 16-му квалитету. Параметр шероховатости поверхности среза по толщине неодинаков (рис. 35) и изменяется от Ra = 2,5 ÷ 1,25 мкм в зоне среза до Rz = 80 ÷ 40 мкм в зоне скола. В зоне скола наблюдаются микротрещины. Упрочнение распространяется на ширину до 0,6-0,7 тол­щины заготовки от поверхности разделения. Минимальная ширина отрезаемой заготовки должна быть 2S или более.

При вырубке и пробивке (рис. 36) мини­мальный зазор между пуансоном и матрицей (2—8% толщины) обеспечивает получение де­талей высокого качества при увеличенных уси­лиях и пониженной стойкости штампа. Макси­мальный начальный зазор (до 22 % толщины) обеспечивает получение деталей хорошего и удовлетворительного качества при пони­женных усилиях и повышенной стойкости штампа (табл. 42 — 46). Стойкость штампа определяется допустимой величиной торцово­го заусенца, который увеличивается с возра­станием зазора между пуансоном и матрицей по мере их изнашивания.

Вырубленная и пробитая заготовка почти по всему объему деформирована и имеет про­гиб, для устранения которого применяют правку.

Ширина узких и длинных вырезов или про­резей должна быть не менее 1 — 1,5 толщины металла [b ≥ (1 ÷ 1,5) S].

Вырубку длинных и узких деталей постоян­ной ширины при b ≤ 3S рекомендуется заменять расплющиванием проволочных загото­вок.

Технологические требования к конструкции некоторых элементов детали представлены на рис. 37. Для гетинакса и текстолита диаметр d или ширина с отверстия равна (0,40÷0,35)S.

Наименьшее расстояние а между после­довательно пробиваемыми отверстиями и расстояние от края детали до отверстия равны S для круглых отверстий и несколько больше для прямоугольных отверстий. На­именьшее расстояние между одновременно пробиваемыми отверстиями (2 ÷ 3) S.

При чистовой вырубке и пробивке полу­чают заготовки толщиной 1,5—20 мм и более с поверхностью среза, перпендикулярной к плоскости детали, и параметром шерохова­тости Rа = 3,2 ÷ 1,6 мкм, точностью 6-9-го квалитета. Из многих способов наиболее со­вершенным является способ вырубки со сжа­тием заготовки по периметру разделения при­жимом с ребром на специальных гидравличе­ских прессах тройного действия или на уни­версальных прессах со специальными штампа­ми. Одновременно при вырубке можно проби­вать отверстия с теми же показателями качества. При чистовой вырубке расход метал­ла обычно повышенный.

Усилие при чистовой вырубке (пробивке) в 1,5 — 3 раза, а работа — в 2—2,5 раза выше, чем при обычной вырубке (пробивке).

Зачистку по наружному и внутреннему кон­туру путем снятия тонкой стружки применяют для заготовок толщиной 0,5—10 мм с максимальными размерами в плане 200 × 200 мм после предварительной правки (табл. 47).

При небольшой толщине детали и повы­шенной точности изготовления штампа можно получить точность заготовки 6 —7-го квалите­та. Параметры шероховатости поверхности среза стальных деталей Ra = 2,5 ÷ 0,63 мкм, для деталей из цветных металлов и сплавов Ra = 0,63 ÷ 0,32 мкм.

Зачистку отверстий снятием припуска при­меняют для заготовок толщиной 1 — 3 мм с отверстием диаметром до 3 мм. При диаме­тре заготовок св. 3 мм в толщине до 3 мм пробивку и зачистку совмещают. При боль­шей толщине заготовок используют калибров­ку шариком или дорном.

Припуск на калибровку на 5 — 10% меньше припуска для однократной зачистки, но не больше 0,05-0,15 мм на сторону. Стальные заготовки предварительно фосфатируют или меднят.

Оптимальный радиус гибки R ≥ s для ма­териалов толщиной до 1,5 мм; R ≥ 2S для ма­териалов толщиной св. 1,5 мм. Минимальный радиус зависит от расположения линии гибки относительно направления проката, состояния материала (отожженный, наклепанный), угла гибки и находится в пределах 0,1—4 толщины заготовки. При гибке на угол больше 90⁰ ра­диус гибки следует увеличивать в 1,1-1,3 раза. При наличии заусенцев в зоне растяжения ра­диус следует увеличивать в 1,5—2 раза. Для получения меньших радиусов гибки в зоне гибки необходимо выдавливать канавки глу­биной h = (0,1 ÷ 0,3)S > 3 мм и шириной b = (0,4÷1,0)S > 2 мм или (рис. 38) чеканить угол.

Радиусы, оформляемые матрицей (напри­мер, в скобе с горизонтальными полочками, штампуемой за одни переход), должны быть больше 35. Для получения меньшего радиуса рекомендуется применять калибровку. Допу­ски на угол гибки приведены в табл. 48, допу­ски на длину полочек — по 12— 14-му квалитету. Шероховатость поверхности в зоне гибки увеличивается по сравнению с исходной.

При гибке в зоне деформации толщина де­тали уменьшается с уменьшением r/s. Длина b плоской части полочки должна быть не ме­нее двух толщин материала (рис. 39, a). Более короткую полочку получают путем обрезки. Расстояние b от края отверстия до закругле­ния должно быть не менее двух толщин заготовки (рис. 39,б). При меньшем расстоянии следует пробивать отверстие после гибки или на перегибе предусматривать отверстие, пре­дохраняющее от искажения основное отвер­стие (рис. 39, в). Длина линий гибки П-образных заготовок должна быть одинаковой, а высота плоской части полочки может быть неодинаковой по длине линии гибки, но дол­жна быть не менее двух толщин. Размеры а, с, h, l проставляют, как указано на рис. 39, д. От­клонения размеров полочек проставляют сим­метрично.

В массовом производстве применяют уни­версально-гибочные автоматы для изготовле­ния деталей (заготовок) из проволоки диаме­тром до 6 мм и ленты толщиной до 2 мм и шириной до 70 мм.

Число операций вытяжки (рис. 40) для до­стижения заданного диаметра определяется по суммарному коэффициенту вытяжки, равному произведению всех пооперационных коэффи­циентов

Полуоткрытые несимметричные полые за­готовки следует изготовлять вытяжкой с по­следующей разрезкой полученной заготовки на части. При вытяжке заготовки сложной конфигурации необходимо предусмотреть тех­нологические базы для ее фиксирования. Края отверстия в дне и фланце не должны выходить на закругленные кромки детали. При проста­новке размеров следует указывать контроли­руемый диаметр (внутренний или наружный). Размеры уступов ступенчатой заготовки, а также различных элементов, формируемых на цилиндрической поверхности, рекомендует­ся задавать от наружное поверхности дна.

Точность заготовок по диаметру при вы­тяжке ориентировочно оценивается 11 —12-м квалитетом, а по высоте — см. табл. 49, 50. Шероховатость поверхности деталей увеличи­вается по сравнению с исходной.

При вытяжке с утонением наружный диа­метр заготовки в зависимости от условий вы­тяжки может быть больше, меньше или равен диаметру матрицы, точность оценивается 7—9-м квалитетом, точность толщины стен­ки — 7— 11-м квалитетом. Параметр шерохова­тости наружной поверхности Ra = 0,32÷0,08 мкм.

При комбинированной вытяжке одновре­менно уменьшается диаметр заготовки и толщина стенки. Заготовка может быть пло­ской и полой. Комбинированная вытяжка по сравнению с вытяжкой с утонением позволяет получить в 2—3 раза большую высоту заго­товки за одну вытяжку. Точность наружного диаметра соответствует 7—8-му квалитету с минусовым отклонением его по всей длине по сравнению с диаметром матрицы. Точ­ность толщины стенок соответствует 7—11-му квалитету.

Вытяжку с нагревом (рис. 41) используют для алюминиевых, магниевых и титановых сплавов. В этом случае за один переход мож­но получить примерно в 2 paзa большую вы­соту заготовки, чем при холодной вытяжке. При отбортовке отверстий для изготовления борта под резьбу, сборку и др. (рис 42) высо­та борта, образуемая за один переход,

Предварительная вытяжка способствует полу­чению большей высоты борта (рис. 42,б).

Рельефную формовку (рис. 43) применяют для образования на поверхности деталей раз­личных по форме элементов жесткости вслед­ствие растяжения металла и уменьшения его толщины.

Правку листов и полос выполняют на спе­циальных станках или вальцах, обеспечиваю­щих растяжение или многократный изгиб. Плоские детали и заготовки правят в штампах или на специальных станках, детали, полученные гибкой, вытяжкой и другими способа­ми, правят в штампах (гладких, точечных и вафельных). В гладких штампах правят де­тали из мягких материалов при невысоких требованиях к точности; в точечных и ва­фельных — детали из всех материалов.

Комбинированная штамповка позволяет увеличить производительность в 3—15 раз. Ее выполняют на универсальных и многопози­ционных прессах. При комбинированной штамповке на универсальных прессах исполь­зуют штампы последовательного и совмещен­ного действия. В штампе последовательного действия переходы строят так, что штампуе­мая деталь от ленты (полосы) отделяется на последнем переходе. Последовательным спо­собом штамповки можно выполнять практи­чески все операции листовой штамповки.

При совмещенной штамповке число пере­ходов ограничивается возможностью кон­структивного размещения формообразующих элементов в штампе с учетом их прочности и надежности в эксплуатации.

При последовательной штамповке почти во всех случаях расход металла повышенный, отклонения расположения элементов контура детали выше, чем при совмещенной. Комбинированную совмещенную штамповку реко­мендуется применять при изготовлении крупных деталей, так как стоимость одного крупного совмещенного штампа в несколько раз меньше стоимости нескольких однооперационных штампов для выполнения тех же опе­раций. Комбинированную штамповку приме­няют в крупносерийном и массовом производ­стве (табл. 51).

В мелкосерийном производстве применяют штамповку по элементам контура и комплекс­ную штамповку, при которой контур детали получают за один ход ползуна пресса.

Применяют следующие способы: 1) штам­повка в специальных штампах (используют только при изготовлении сложных и трудоем­ких деталей); 2) поэлементная штамповка на универсальных штампах (позволяет получать элементы контура детали последовательно); 3) штамповка на универсальных блоках со сменными пакетами (стоимость блоков равна 30—60% стоимости универсального штампа); 4) штамповка листовыми и пластинчатыми штампами; 5) штамповка на специализирован­ном штамповочном оборудовании (координатно-револьверных прессах, вибрационных нож­ницах, комбинированных пресс-ножницах, кромкогибочных прессах и т. д.); 6) штампов­ка на универсально-сборных штампах (УСШ); 7) штамповка (пуансоном или матрицей) с эластичной рабочей средой — полиуретаном.

Наиболее приемлемой для машинострое­ния с экономической точки зрения в большин­стве случаев является штамповка на универ­сально-сборных штампах. УСШ собирают из комплекта одних и тех же элементов для раз­личных штампуемых деталей. Время на проек­тирование и сборку УСШ составляет 2—8 ч вместо 3—4 недель. Проектируют и изгото­вляют только рабочие детали.

Разработана система УСШ, представляющая собой набор универсальных и стандарти­зованных элементов и узлов 55 типов и 230 типоразмеров. По технологическому назначе­нию различают компоновку из элементов УСШ для вырубки, пробивки, отрезки, разрез­ки, гибки, вытяжки, отбортовки, формовки. Точность размеров деталей 10—12-го квалитета.

В табл. 52 приведены экономически целесоо­бразные границы применения основных спосо­бов листовой штамповки в мелкосерийном производстве.

Отклонения размеров деталей при штам­повке по кондуктору на координатно-револьверных прессах, в том числе с программным управлением, приведены в табл. 53 — 55.

Координатно-револьверные прессы позво­ляют одновременно установить от 18 до 32 сменных комплектов инструментов-штампов (в зависимости от модели пресса), что способ­ствует сокращению затрат на установку и фик­сацию инструмента в рабочей позиции и вре­мени на позиционирование заготовки. Прессы бывают с ручным и программным управле­нием. Позиционирование на прессе с ручным управлением осуществляют с помощью коор­динатных линеек, специальных и универ­сальных шаблонов. При работе по коорди­натным линейкам затраты времени велики. При работе со специальным шаблоном обес­печивается более высокая производительность, но для каждой детали проектируется и изгото­вляется свой шаблон. Универсальные ша­блоны содержат гнезда под фиксирующие пальцы, изготовленные с определенном ша­гом, их применение ограничивается тем, что шаг отверстий на детали должен быть кратным шагу отверстий на шаблоне.

Координатно-револьверные прессы с про­граммным управлением имеют две системы программного управления с записью про­граммы по первой изготовляемой детали (мод. РКП 20/18-ПУ-02) и с записью предва­рительно разработанной программы на пер­фокартах или перфоленте (мод. КО126Б).

Комплексная штамповка эластичной сре­дой позволяет выполнять разделительные и формообразующие операции (рис. 44). При вырубке и пробивке толщина S штампуемого материала обычно до 2 мм, точность разме­ров деталей — не выше 12-го квалитета. При вырубке расход металла повышенный. При гибке точность угловых размеров выше, а пружинение меньше (табл. 56, 57).

Размеры ребер жесткости при рельефной формовке должны соответствовать значениям, указанным в табл. 58. Расстояние между ося­ми ребер жесткости должно быть не менее 40S, а расстояние от оси ребра жесткости до края заготовки — не менее 150S, причем у этого края возможна утяжка материала в сторону оси. Утонение металла в местах ребер жестко­сти составляет 10—15% исходной толщины.

Универсально-сборные штампы, универ­сальные штампы для штамповки по элемен­там и групповой штамповки, штампы с эластичной рабочей средой, координатно-ре­вольверные прессы с числовым программным управлением являются важными составными частями технологического обеспечения гибких автоматизированных производств и гибких ав­томатических комплексов.

Ротационную вытяжку применяют в усло­виях, когда изготовление штампов экономиче­ски невыгодно, а также для изготовления пу­сто голых деталей выпукло-вогнутой формы со стенками переменной толщины из алюми­ниевых, медных, молибденовых и титановых сплавов, углеродистых и коррозионно-стойких сталей и других материалов. Процесс дефор­мирования может протекать без изменения и с изменением толщины стенки. При этих про­цессах деформируются заготовки толщиной до 75 мм из алюминиевых сплавов и толщи­ной до 38 — 20 мм из сталей. Заготовками мо­гут быть листы, трубы, отливки, сварные элементы конструкции, штампованные заготовки с предварительной механической обработкой. Ротационная вытяжка при выполнении опе­рации обкатки (рис. 45, а— в) позволяет деформировать плоскую заготовку для получе­ния полых деталей; при раздаче (рис.45,г — е) полых деталей получают небольшие плоские фланцы, небольшое увеличение диаметра на некоторой длине; при обжиме (рис. 45, ж, з) на небольшом участке уменьшают пе­риметр полой заготовки, получают горловины и другие подобные элементы. С помощью ро­тационной вытяжки получают точные раз­меры и форму, а также гладкую поверхность детали путем ее обжима роликом. Выполняют также завивку кромок.

Ротационной вытяжкой (рис. 46) получают детали конической, криволинейной и цилин­дрической формы высокой точности (табл. 59), с параметром шероховатости поверхности Ra = 2,5 ÷ 0,15 мкм. На давильно-раскатных станках можно получать детали диаметром до 4000 мм, длиной 8000-30000 мм, с толщиной стенок до 0,25-1 мм.

В условиях мелкосерийного производства ротационную вытяжку выполняют на то­карных станках; в условиях серийного про­изводства — на специальных давильно-раскатных станках.

Обтяжку применяют в мелкосерийном про­изводстве облицовочных и других деталей ав­томобилей, самолетов из листовых заготовок или предварительно выгнутых профилей. Де­тали из алюминиевых и магниевых сплавов изготовляют толщиной до 3,5 мм, а из низко­углеродистой и коррозионно-стойкой сталей — толщиной до 1,5 мм. Отклонение размеров де­талей от размеров пуансона соответствует 0,5—0,7 мм при толщине листа 1 — 2 мм и 1 — 2 мм при толщине листа 3-5 мм.

Сваркой изготовляют детали, состоящие из элементов, полученных штамповкой. Выбор материалов для отдельных элементов опреде­ляется технологическими требованиями рацио­нальной технологии обработки давлением и сварки.

Штампосборочные операции широко при­меняют в массовом и серийном производстве. Неразъемные соединения (клепка, холодная сварка, соединение «в замок», отбортовка, об­жимка, полая высадка) обеспечивают прочное надежное крепление. Запрессовка и отгибка шипов и лапок являются разъемными соедине­ниями.

Высокоэнергетические импульсные методы листовой штамповки. При гидровзрывной штамповке энергия взрыва передается заго­товке через ударную волну и движение гидро­потока. Передающей средой может быть жид­кость, сыпучая, вязкая или твердая среда. Деформируемые листовые или трубчатые заготовки можно подвергать пробивке, вытяжке, рельефной формовке, раздаче, обжиму, отбортовке и др. (рис. 47). Возможно также формоо­бразование при нагреве заготовки передающей средой (песком). Для взрыва используют бри­зантные и метательные взрывчатые вещества. Взрыв можно производить в стационарном или съемном (разовом) бассейне. Для формоо­бразования используют один инструмент — матрицу или пуансон; для вытяжки и рельеф­ной формовки — матрицу; для обжима — пуан­сон.

Точность деталей характеризуется отклоне­ниями от размеров матрицы. Для осесимметричных днищ:

При электрогидравлической штамповке де­формация заготовки происходит под дей­ствием ударной волны, давления и сопут­ствующего потока. Энергия электрического разряда в жидкости более эффективно исполь­зуется при размещении рабочих электродов не в открытой емкости для формоизменения за­готовки (рис. 48, а), а в замкнутой камере (рис. 48,6) или внутри самой заготовки (рис. 48, в), в камере, закрытой с двух сторон крышками. Этим методом выполняют вытяжку плоских заготовок, отбортовку, раздачу трубчатых за­готовок, оформление сложного контура на ли­стовых и трубчатых заготовках, калибровку, пробивку и др.

Штамповку импульсным магнитным полем применяют для обжима и раздачи трубчатых заготовок, калибровки трубчатых деталей, формовки рифлений, вырубки плоских дета­лей, пробивки отверстий в деталях из раз­личных металлов и сплавов, сборки. Дли обра­ботки предпочтительны металлы и сплавы с высокой электрической проводимостью. Ма­териалы с недостаточно высокой электриче­ской проводимостью (углеродистые и корро­зионно-стойкие стали) деформируют через передающую среду или через спутник — про­межуточный материал с высокой электропро­водностью, помещаемый на заготовку. Тол­щина заготовок: 1,5 — 2 мм для стали, 1,7-2,5 мм для латуни, 2 — 3 мм для алюминиевых и магниевых сплавов.

Схемы выполнения некоторых операций показаны на рис. 49. Основным рабочим ин­струментом является индуктор однократного использования для единичного производства или индуктор многократного использования для серийного производства. Для увеличения прочности индукторов и придания им универсальности служат концентраторы магнитного поля.

Импульсную магнитную штамповку осу­ществляют на установках отечественного про­изводства, а также установках производства ГДР, ЧССР с максимальной запасаемой энер­гией 4,1-22,5 кДж.

Стойкость штампов и себестоимость заго­товок. В табл. 60 приведена стойкость штам­пов для листовой штамповки.

В себестоимости листоштампованной дета­ли стоимость материала составляет 70 — 90% в зависимости от сложности конфигурации де­тали и технологического процесса. Возмож­ность экономичного применения выдавлива­ния определяется на основе анализа всех составляющих себестоимости детали с учетом последующих операций механической обра­ботки. На рис. 50 представлена технологическая себестоимость трех различных вариантов изготовления тонкостенной цилиндрической оболочки. Вариант механической обработки детали из сварной листовой заготовки имеет преимущества при малых партиях заготовок.