Werkzeug zum Bördeln von Löchern in Hohlteilen. Technologische Verfahren im Maschinenbau Schema zur Berechnung der Bördelung eines Produktes. Kraft zum Bördeln mit zylindrischem Stempel. Formteil

d 0 \u003d AK (r M + S / 2) -2 Fuß,

wo!)! - Außendurchmesser der Seite; g m - der Krümmungsradius der Matrix; S ist die Dicke des Werkstücks; h - Bretthöhe.

crimpen (Abb. 17.46, b) - Verringerung des Umfangs des Querschnitts des hohlen Werkstücks. In der Verformungszone nimmt die Wandstärke des Produkts leicht zu. Um die Bildung von Längsfalten im gecrimpten Teil zu vermeiden, ist es notwendig, das Crimpverhältnis zu beachten

K \u003d ~ - \u003d 1,2 ... 1,4,

wo £ zag, d m - der Durchmesser des Werkstücks und des Teils.

Das Kaltblechschmieden wird hauptsächlich auf Kurbelpressen durchgeführt. Nach der technologischen Basis werden mechanische Pressen in einfach-, zwei- und dreifach wirkende Pressen (bzw. Ein-, Zwei- und Dreischieber) eingeteilt. Das kinematische Schema der einfachwirkenden Kurbelpresse ähnelt in vielerlei Hinsicht dem Schema der Kurbel-Warmschmiedepresse.

Doppelwirkende Presse (Abb. 17.47) ist zum Tiefziehen von großen Teilen bestimmt. Es hat zwei Schieber - der innere 3 wird von einer Kurbel angetrieben und der äußere 2 wird von Nocken 1 angetrieben, die auf der Welle montiert sind. Zunächst überholt der äußere Schieber den inneren und drückt den Werkstückflansch gegen die Matrize. Beim Ziehen mit einem am Innenschieber befestigten Stempel steht der Außenschieber still. Am Ende der Haube steigen die Schieber an.

Reis. 17.47. Schema einer doppeltwirkenden Einkurbelpresse

Hydraulische Pressen werden zum Kaltprägen von großformatigen Produkten verwendet.

Stempel werden als Werkzeug für die Kaltblechprägung verwendet. Sie bestehen aus Teileblöcken und Arbeitsteilen - Matrizen und Stempeln. Die Arbeitsteile verformen direkt das Werkstück. Blockteile (Ober- und Bodenplatten, Führungssäulen und Buchsen) dienen der Abstützung, Führung und Befestigung der Arbeitsteile des Stempels. Je nach technologischem Merkmal gibt es Stempel mit einfacher, sequentieller und kombinierter Aktion.

Im Stempel einfache Aktion (Abb. 17.48) In einer Bewegung des Schiebereglers wird eine Operation ausgeführt, daher wird sie als Einzeloperation bezeichnet. Die untere Platte des Stempels wird auf dem Pressentisch installiert und mit Schrauben und Klammern daran befestigt, die obere Platte der kleinen Stempel wird mit einem Schaft am Schieber befestigt und die obere Platte der großen Stempel wird am Schieber im befestigt wie die untere Platte zum Pressentisch. Der Streifen oder das Band wird zwischen den Führungsstangen in den Stempel eingeführt, bis er stoppt, was den Schritt des Zuführens des Streifens oder Bands begrenzt. Ein Abzieher wird verwendet, um den Stempel aus dem Stempel zu entfernen.

Im Stempel sequentielle Aktion für einen Hub des Schiebers, zwei oder mehr Operationen werden gleichzeitig in verschiedenen Positionen durchgeführt, und das Werkstück bewegt sich nach jedem Hub der Presse zum Vorschubschritt. Auf Abb. 17.49 zeigt ein Diagramm eines sequentiellen Stempels zum Stanzen und Stanzen. Bei jedem Presshub wird das Werkstück bis zum Anschlag 1 geführt, dann stanzt Stempel 3 ein Loch in das Werkstück und Stempel 2 schneidet beim nächsten Presshub das Teil aus.

Im Stempel kombinierte Aktion (Abb. 17.50) in einem Hub des Pressenschiebers werden zwei oder mehr Operationen in einer Position ausgeführt, ohne das Werkstück in Vorschubrichtung zu bewegen. Während der Fahrt

Schieber nach unten, Stempel 5 und Matrize 8 schneiden das Werkstück aus Band 6 und Stempel 7 zieht gleichzeitig das Produkt in Matrize 5. Die Reihenfolge der Ziehvorgänge ist in der Abbildung durch die Positionen 10 ... 12 angegeben.

Stempel mit sequentieller und kombinierter Aktion werden als multifunktional bezeichnet. Sie sind produktiver als Einzeloperationen, aber komplizierter und teurer in der Herstellung. Sie werden in der Groß- und Massenproduktion eingesetzt.

Metalllochstanzen Superplastizität

Das Bördeln von Löchern ist in der Stanzproduktion weit verbreitet und ersetzt Ziehvorgänge durch anschließendes Schneiden des Bodens. Lochbördeln ist besonders effektiv bei der Herstellung von Teilen mit großem Flansch, wenn das Ziehen schwierig ist und mehrere Übergänge erfordert. Durch Bördeln werden derzeit Bohrungen mit einem Durchmesser von 3 h 1000 mm und einer Materialstärke von 0,3 h 30 mm erzielt.

Unter Bördeln versteht man den Vorgang des Kaltblechstanzens, bei dem eine Sicke entlang der Innen- (Innenbördelung) oder Außenkontur (Außenbördelung) des Werkstücks geformt wird. Grundsätzlich wird das Innenbördeln von Rundlöchern durchgeführt. Die Bildung der Sicke erfolgt dabei durch Einpressen eines Teils des Werkstücks in das Loch der Matrize mit einem gestanzten Loch vor oder gleichzeitig mit dem Bördeln. Das Schema zum Bördeln runder Löcher ist in Abbildung 2.1 dargestellt. Eine Variante des Bördelns ist das Bördeln mit Wandverdünnung.

Abbildung 2.1 - Schemata zum Bördeln runder Löcher: a) mit einem kugelförmigen Stempel; b) zylindrischer Stempel

Das Bördeln runder Löcher erfolgt ballig (Bild 2.1 a) oder ein zylindrischer Stempel (Abbildung 2.1 b). Im letzteren Fall ist das Arbeitsende des Stempels in Form eines Halters (Fängers) ausgeführt, der die Zentrierung des Werkstücks entlang des Lochs mit einem konischen Übergang zum Arbeitsteil des Durchmessers gewährleistet d P.

Die Verformung des Metalls beim Bördeln ist durch folgende Veränderungen gekennzeichnet: Dehnung in tangentialer Richtung und Abnahme der Materialdicke, erkennbar an dem auf das Werkstück aufgebrachten radial-ringförmigen Netz (Bild 2.2). Die Abstände zwischen den konzentrischen Kreisen bleiben unverändert.

Abbildung 2.2 - Werkstück vor und nach dem Bördeln

Der Verformungsgrad beim Bördeln von Löchern wird durch das Verhältnis zwischen dem Durchmesser des Lochs im Werkstück bestimmt d und Seitendurchmesser D oder der sogenannte Bördelfaktor:

Zu = d/D,

wo D bestimmt durch die Mittellinie (siehe Abbildung 2.2).

Wenn das Bördelverhältnis den Grenzwert überschreitet Zu vorher, dann bilden sich Risse an den Wänden der Platine.

Der Grenzbördelfaktor für einen gegebenen Werkstoff lässt sich analytisch nach folgender Formel berechnen:

wobei h der durch die Bördelbedingungen bestimmte Beiwert ist;

d ist die aus Zugversuchen bestimmte Dehnung.

Der Wert des Grenzbördelbeiwerts hängt von folgenden Faktoren ab:

1) die Art der Verarbeitung und der Zustand der Lochränder (Bohren oder Stanzen, Vorhandensein oder Fehlen von Graten);

2) relative Werkstückdicke s/D;

3) die Art des Materials und seine mechanischen Eigenschaften;

4) die Form des Arbeitsteils des Stempels.

Es gibt eine direkte Abhängigkeit des maximal zulässigen Bördelkoeffizienten von der relativen Dicke des Werkstücks, d. h. mit einer Abnahme d/s der Wert des maximal zulässigen Bördelkoeffizienten Zu bevor abnimmt und der Verformungsgrad zunimmt. Außerdem der Wert Zu pre hängt von der Methode zur Herstellung einer Flanschbohrung ab, wie in Tabelle 2.1 für Weichstahl gezeigt. Tabelle 2.2 listet die Grenzwerte des Bördelfaktors für Nichteisenwerkstoffe auf.

Der zulässige Wert der Sickenwandverdünnung beim Bördeln aufgrund von Lochrandfehlern (Grat, Aufhärtung etc.) ist deutlich geringer als der Wert der Querverengung beim Zugversuch. Die kleinste Dicke am Plattenrand beträgt:

Tabelle 2.1 - Geschätzte Werte Zu vor für Baustahl

Punch-Typ

Lochherstellungsverfahren

Werte Zu vor abhängig von d/s

kugelförmig

Loch im Würfel

zylindrisch

Bohren mit Entgraten

Loch im Würfel

Die Berechnung der technologischen Parameter des Bördelns von Rundlöchern erfolgt wie folgt. Die Anfangsparameter sind der Innendurchmesser D ext Flanschloch und Seitenhöhe H durch die Detailzeichnung angegeben. Entsprechend den angegebenen Parametern wird der erforderliche Durchmesser berechnet d technologisches Loch.

Tabelle 2.2 - Werte Zu Pre für NE-Metalle und Legierungen

Für eine relativ hohe Seitendurchmesserberechnung d werden aufgrund der Volumengleichheit des Werkstücks vor und nach dem Bördeln durchgeführt:

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

In dieser Formel werden die geometrischen Parameter gemäß Bild 2.1 bestimmt.

Für eine niedrige Sicke kann die Berechnung aus dem Zustand der konventionellen Biegung im Radialschnitt durchgeführt werden:

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

Prüfen Sie dann die Möglichkeit der Bördelung in einem Übergang. Vergleichen Sie dazu den Bördelfaktor (siehe Seite 14) mit dem Grenzwert Zu Vor: Zu > Zu vorh.

Die Bördelkraft von runden Löchern mit einem zylindrischen Stempel kann näherungsweise durch die Formel bestimmt werden

wobei s T die Streckgrenze des Materials ist.

Die Art der Kraftänderung beim Bördeln zeigt Bild 2.3 in Abhängigkeit von der Umrissform des Arbeitsteils des Stempels.

Abbildung 2.3 - Diagramme der Kräfte und Übergänge beim Bördeln runder Löcher mit verschiedenen Stempelformen: a) krummlinig; b) kugelförmig; c) zylindrisch

Das Stanzen als technologisches Verfahren zur Bearbeitung von Metallrohlingen ermöglicht es, fertige Produkte flacher oder dreidimensionaler Art zu erhalten, die sich sowohl in ihrer Form als auch in ihrer Größe unterscheiden. Ein Stempel, der an einer Presse oder einer anderen Art von Ausrüstung angebracht ist, kann beim Stanzen als Arbeitswerkzeug dienen. Abhängig von den Ausführungsbedingungen ist das Metallstanzen heiß und kalt. Diese beiden Arten dieser Technologie beinhalten die Verwendung unterschiedlicher Geräte und die Einhaltung bestimmter technologischer Standards.

Technologiemerkmale

Sie können sich mit den GOST-Anforderungen für die Metallstanzverarbeitung vertraut machen, indem Sie das Dokument im PDF-Format über den folgenden Link herunterladen.

Neben der Unterteilung in heiß und kalt wird das Stanzen von Metallprodukten je nach Zweck und technologischen Bedingungen auch in eine Reihe anderer Kategorien unterteilt. So werden Stanzvorgänge, bei denen ein Teil einer Metallplatine abgetrennt wird, als Trennen bezeichnet. Dazu gehören insbesondere das Schneiden, Hacken und Stanzen von Metallteilen.

Eine andere Kategorie solcher Vorgänge, durch die das gestanzte Metallblech seine Form ändert, sind formändernde Stanzvorgänge, die oft als Umformen bezeichnet werden. Aufgrund ihrer Implementierung können Metallteile gezogen, kaltfließgepresst, gebogen und anderen Verarbeitungsverfahren unterzogen werden.

Wie oben erwähnt, gibt es Arten des Kalt- und Warmstanzens, die, obwohl sie nach dem gleichen Prinzip durchgeführt werden und die Verformung des Metalls beinhalten, eine Reihe signifikanter Unterschiede aufweisen. , bei der sie auf eine bestimmte Temperatur vorgewärmt werden, wird hauptsächlich in großen Produktionsunternehmen eingesetzt.

Dies liegt vor allem an der ziemlich hohen Komplexität eines solchen technologischen Vorgangs, für dessen qualitative Umsetzung eine vorläufige Berechnung durchgeführt und der Erwärmungsgrad des bearbeiteten Werkstücks genau beobachtet werden muss. Mit Hilfe des Heißprägens werden so kritische Teile wie Kesselböden und andere halbkugelförmige Produkte, Rümpfe und andere Elemente, die im Schiffbau verwendet werden, aus Blechen unterschiedlicher Dicke hergestellt.

Um Metallteile vor dem Heißprägen zu erwärmen, werden Heizgeräte verwendet, die genaue Temperaturbedingungen liefern können. In dieser Funktion können insbesondere Elektro-, Plasma- und andere Heizeinrichtungen verwendet werden. Vor dem Heißprägen müssen nicht nur die Erwärmungsraten der Werkstücke berechnet, sondern auch eine genaue und detaillierte Zeichnung des fertigen Produkts erstellt werden, die die Schrumpfung des abkühlenden Metalls berücksichtigt.

Bei der Herstellung von Metallteilen erfolgt der Formungsprozess des fertigen Produkts nur aufgrund des Drucks, der von den Arbeitselementen der Presse auf das Werkstück ausgeübt wird. Da die Platinen beim Kaltumformen nicht vorgewärmt werden, unterliegen sie keiner Schrumpfung. So können Sie fertige Produkte herstellen, die keiner weiteren mechanischen Veredelung bedürfen. Aus diesem Grund gilt diese Technologie nicht nur als bequemere, sondern auch als kostengünstigere Verarbeitungsoption.

Wenn Sie die Fragen der Gestaltung der Abmessungen und Form von Rohlingen und des anschließenden Schneidens des Materials geschickt angehen, können Sie den Verbrauch erheblich reduzieren, was besonders für Unternehmen wichtig ist, die ihre Produkte in großen Mengen herstellen. Nicht nur Kohlenstoff- oder legierte Stähle, sondern auch Aluminium- und Kupferlegierungen können als Material dienen, aus dem erfolgreich Rohlinge gestanzt werden. Darüber hinaus werden mit einer entsprechend ausgerüsteten Stanzpresse erfolgreich Werkstücke aus Materialien wie Gummi, Leder, Karton und Polymerlegierungen bearbeitet.

Das Trennstanzen, dessen Zweck darin besteht, einen Teil des Metalls von dem zu bearbeitenden Werkstück zu trennen, ist eine sehr verbreitete technologische Operation, die in fast jedem Fertigungsunternehmen angewendet wird. Solche Operationen, die mittels eines speziellen Werkzeugs durchgeführt werden, das auf einer Stanzpresse montiert ist, umfassen Schneiden, Stanzen und Stanzen.

Während des Schneidvorgangs werden Metallteile in separate Teile geteilt, und eine solche Trennung kann entlang einer geraden oder gekrümmten Schnittlinie durchgeführt werden. Zum Schneiden können verschiedene Geräte verwendet werden: Scheiben- und Vibrationsmaschinen, Schlagscheren usw. Das Schneiden wird am häufigsten zum Schneiden von Metallrohlingen für die Weiterverarbeitung verwendet.

Stanzen ist ein technologischer Vorgang, bei dem aus einem Blech Teile mit geschlossener Kontur gewonnen werden. Mit Hilfe des Stanzens von Blechzuschnitten werden Löcher in verschiedenen Konfigurationen hergestellt. Jede dieser technologischen Operationen muss sorgfältig geplant und vorbereitet werden, damit als Ergebnis ihrer Implementierung ein hochwertiges Endprodukt erhalten wird. Insbesondere müssen die geometrischen Parameter des verwendeten Werkzeugs genau berechnet werden.

Perforiertes Blech wird durch Stanzen von Löchern auf einer Koordinatenstanzpresse erhalten

Technologische Operationen des Stanzens, bei denen die ursprüngliche Konfiguration von Metallteilen geändert wird, sind Formen, Biegen, Ziehen, Bördeln und Crimpen. Das Biegen ist der häufigste Formänderungsvorgang, bei dem Abschnitte mit einer Biegung auf der Oberfläche eines Metallwerkstücks geformt werden.

Die Haube ist ein dreidimensionales Stanzteil, dessen Zweck es ist, aus einem flachen Metallteil ein dreidimensionales Produkt zu erhalten. Mit Hilfe der Haube werden aus dem Blech Produkte mit zylindrischer, konischer, halbkugeliger oder kastenförmiger Konfiguration.

Entlang der Kontur von Blechprodukten sowie um die darin hergestellten Löcher herum ist es häufig erforderlich, eine Leiste zu bilden. Bördeln bewältigt diese Aufgabe erfolgreich. Eine solche Bearbeitung, die mit einem Spezialwerkzeug durchgeführt wird, wird auch an den Enden der Rohre durchgeführt, an denen Flansche angebracht werden müssen.

Mit Hilfe des Bördelns werden im Gegensatz zum Bördeln Rohrenden oder die Kanten von Hohlräumen in Blechzuschnitten nicht aufgeweitet, sondern verengt. Bei der Durchführung eines solchen Vorgangs, der unter Verwendung einer speziellen konischen Matrize durchgeführt wird, tritt eine äußere Kompression des Blechs auf. Beim Umformen, das ebenfalls zu den Spielarten des Stanzens gehört, werden einzelne Elemente eines Stanzteils in ihrer Form verändert, während die Außenkontur des Teils unverändert bleibt.

Das volumetrische Stempeln, das mit verschiedenen Technologien durchgeführt werden kann, erfordert nicht nur sorgfältige Vorabberechnungen und die Entwicklung komplexer Zeichnungen, sondern auch die Verwendung speziell hergestellter Geräte, sodass es problematisch ist, eine solche Technologie zu Hause zu implementieren.

Werkzeuge und Ausrüstung

Auch die Bearbeitung von weichen Metallen, insbesondere Aluminiumstanzen, erfordert den Einsatz von Spezialgeräten, die Schlagscheren, Kurbeln od. dgl. sein können. Darüber hinaus ist die Fähigkeit, Materialverbräuche zu berechnen und technische Zeichnungen zu erstellen, erforderlich. Dabei sind die Anforderungen der entsprechenden GOST zu berücksichtigen.

Das Stanzen, das kein Vorwärmen des Werkstücks erfordert, wird hauptsächlich auf hydraulischen Pressen durchgeführt, deren Herstellung von GOST reguliert wird. Eine Vielzahl von Serienmodellen dieser Ausrüstung ermöglicht es Ihnen, eine Maschine für die Herstellung von Produkten mit verschiedenen Konfigurationen und Gesamtabmessungen auszuwählen.

Bei der Auswahl einer Presse zum Stanzen sollten Sie sich zunächst von den Aufgaben leiten lassen, für die sie benötigt wird. Um beispielsweise technologische Vorgänge wie Schneiden oder Stanzen durchzuführen, werden einfach wirkende Stanzgeräte verwendet, deren Schieber und Unterlegscheiben während der Verarbeitung einen kleinen Hub ausführen. Um die Extraktion durchzuführen, sind doppelt wirkende Geräte erforderlich, deren Schieber und Unterlegscheiben während der Verarbeitung einen deutlich größeren Hub machen.

Wie GOST angibt, werden Stanzgeräte je nach Design in mehrere Typen unterteilt, nämlich:

• einzelne Kurbel;
• Doppelkurbel;
• vierkurbel.

Auf den Pressen der letzten beiden Kategorien sind Schieber größerer Größe installiert. Unabhängig von der Bauform ist jedoch jede Stanzpresse mit einer Matrize ausgestattet. Die Hauptbewegung, aufgrund derer das Werkstück auf einer Stanzpresse bearbeitet wird, wird von einem Schieber ausgeführt, dessen unterer Teil mit dem beweglichen Teil des Stempels verbunden ist. Um eine solche Bewegung auf den Pressenschieber zu übertragen, ist der Antriebsmotor mit ihm über solche Elemente der kinematischen Kette verbunden wie:

• Keilriemenübertragung;
• Anfahrkupplung;
• Unterlegscheiben;
• Kurbelwelle;
• Pleuel, mit dem Sie den Hub des Schiebers einstellen können.

Zum Starten des Schiebers, der sich zum Arbeitstisch der Presse hin- und herbewegt, wird ein Fußpresspedal verwendet, das direkt mit der Startkupplung verbunden ist.

Eine Vierstangenpresse unterscheidet sich in einem etwas anderen Funktionsprinzip, dessen Arbeitskörper eine Kraft erzeugen, deren Zentrum in die Mitte eines aus vier Pleueln gebildeten Vierecks fällt. Aufgrund der Tatsache, dass die von einer solchen Presse erzeugte Kraft nicht auf die Mitte des Schiebers fällt, wird diese Vorrichtung erfolgreich verwendet, um Produkte mit sogar sehr komplexen Konfigurationen herzustellen. Insbesondere Pressen dieser Kategorie werden verwendet, um asymmetrische Produkte herzustellen, die sich in wesentlichen Abmessungen unterscheiden.

Zur Herstellung von Produkten mit komplexerer Konfiguration werden pneumatische Pressanlagen verwendet, deren Konstruktionsmerkmal darin besteht, dass sie mit zwei oder sogar drei Schiebern ausgestattet werden können. In einer doppeltwirkenden Presse werden gleichzeitig zwei Schieber verwendet, von denen einer (außen) das Werkstück fixiert und der zweite (innen) das Ziehen der Oberfläche des bearbeiteten Blechs durchführt. Der erste im Betrieb einer solchen Presse, deren Konstruktionsparameter ebenfalls von GOST geregelt werden, ist ein externer Schieber, der das Werkstück fixiert, wenn es den tiefsten Punkt erreicht. Nachdem der innere Schieber seine Arbeit zum Strecken des Blechs verrichtet hat, hebt sich der äußere Arbeitskörper und gibt das Werkstück frei.

Zum Stanzen von dünnen Blechen werden hauptsächlich spezielle Friktionspressen verwendet, deren technische Parameter ebenfalls von GOST festgelegt werden. Um dickere Bleche zu verarbeiten, verwenden Sie am besten hydraulische Stanzgeräte, die mit zuverlässigeren Unterlegscheiben und anderen Konstruktionselementen ausgestattet sind.

Eine separate Kategorie ist die Ausrüstung, mit der das Explosionsstempeln durchgeführt wird. Auf solchen Vorrichtungen, bei denen die Energie einer kontrollierten Explosion in eine auf das Metall ausgeübte Kraft umgewandelt wird, werden Metallplatinen von beträchtlicher Dicke bearbeitet. Die Bedienung solcher Geräte, die als innovativ gelten, sieht auch auf Video sehr beeindruckend aus.

Um sicherzustellen, dass die resultierende Biegung und die Gesamtkonfiguration des fertigen Metallprodukts von hoher Qualität sind, wurden in letzter Zeit Pressen, die mit eingebauten Vibrationsscheren ausgestattet sind, aktiv eingesetzt. Die Verwendung einer solchen Ausrüstung mit kürzeren Beinen ermöglicht die Herstellung von Produkten fast jeder Konfiguration.

Daher erfordert das Stanzen von Blechen nicht nur eine spezielle Ausrüstung, sondern auch entsprechende Fähigkeiten und Kenntnisse, sodass es ziemlich schwierig ist, eine solche Technologie zu Hause zu implementieren.

Das Gebrauchsmuster betrifft das Gebiet der Metallumformung, nämlich das Kaltstanzen von Platinen aus einem Blech, und kann zur Erhöhung der Seitenhöhe bei der Herstellung von Teilen mit zylindrischer Seite verwendet werden. Die Bördelvorrichtung enthält einen zylindrischen Stempel mit einem Radiusabschnitt, der zu einem flachen Ende abgerundet ist, eine Matrize, eine Klemme und eine untere Klemme, während der Durchmesser des flachen Endes des Stempels mit einer Größe hergestellt wird, die durch die Abhängigkeit bestimmt wird: wobei d 0 ist der Durchmesser des Lochs im Werkstück, [K om ] ist die Kante der Wert des Bördelkoeffizienten (kleiner als eins), die untere Klemme hat eine Zone der Radiusrundung, die die Radiusrundung des Stempels abdeckt, mit a Radius gleich R = R n + S 0 wobei R n der Stempelradius und S 0 die Dicke des Werkstücks ist. Der Krümmungsmittelpunkt der Radiuszone der Klemme ist relativ zum Mittelpunkt der Radiusrundung des Stempels in horizontaler Richtung von der Stempelachse um einen Abstand verschoben, dessen Wert durch die Abhängigkeit bestimmt wird: wobei d der Durchmesser der Seite des Teils und d 0 der Anfangsdurchmesser des Lochs im Werkstück ist, k=1,05..1,15 der Koeffizient ist, der die Zunahme der Plastizität des Materials am Rand des verformbaren Materials kennzeichnet Loch als Folge der Aufbringung zusätzlicher Druckspannungen darauf. Abb. 3

Das Gebrauchsmuster betrifft das Gebiet der Metallumformung, nämlich das Kaltstanzen von Platinen aus einem Blech, und kann zur Herstellung von Hohlteilen mit hohem Rand verwendet werden.

Eine bekannte Konstruktion von Vorrichtungen zum Bördeln, bei der das Werkstück mit einem Loch vorher vollständig umgebördelt wird und dann die Seite herausgedreht wird, wirkt gleichzeitig auf das Ende der Seite und den an die Seite angrenzenden ringförmigen Teil des Werkstücks ein des Werkstücks (AC 1817720, IPC B 21 D 22/00, Publ. 1993.05.23). Die Erzeugung von axialen und radialen Druckspannungen an der Stirnseite des Sickenbolzens erhöht die Plastizität des Metalls und ermöglicht eine Erhöhung der Sickenhöhe im Vergleich zum konventionellen Bördeln.

Der Nachteil dieser Ausrüstung ist ihre Komplexität. Wenn dieses Verfahren auf Pressen implementiert wird, wird die Werkzeugbestückung aufgrund der Notwendigkeit, die erforderlichen Bewegungen der unabhängigen Elemente der Matrize während des Verformungsprozesses sicherzustellen, viel komplizierter.

Der als Prototyp angenommenen Konstruktion im technischen Wesen am nächsten kommt die Werkzeugkonstruktion, die aus einem Bördelstempel mit einem Radiusrundungsbereich, einer flachen Klemme, einem Bördelstempel und einer unter dem Bördelstempel befindlichen unteren Klemme besteht (AU Nr. 275986, IPC B 21 d 19/06, veröffentlicht am 1.1.1970). Zur Erhöhung des zulässigen Umformgrades werden mit Hilfe einer Unterzange und einem Bördelstempel parallel zur Stempelachse Druckspannungen am Lochrand erzeugt. Infolge des Zusammenpressens des Lochrandes zwischen den konischen Flächen der unteren Klemme und dem Bördelstempel, in letzterem gibt es

Druckspannungen, die die Plastizität des Metalls erhöhen, was die einschränkenden Möglichkeiten des Prozesses erhöht.

Der Nachteil der Konstruktion besteht darin, dass bei der Herstellung einer zylindrischen Seite im letzten Stadium des Verformungsprozesses das Werkstück von der unteren Klemme abweicht. Die untere Klammer erzeugt keine Druckspannungen mehr an der Kante. Dadurch verändert sich das Spannungszustandsschema darin wieder zu einachsigem Zug. Da zu diesem Zeitpunkt die Plastizität des Metalls bereits erschöpft ist (der Wert des Bördelkoeffizienten überschreitet den Grenzwert), wird das Werkstück am Lochrand zerstört.

Außerdem steigen durch das Aufbringen von Druckspannungen bereits zu Beginn des Bördelvorgangs die Radialspannungen in der Zone der Radiusverrundung des Bördelstempels an und es beginnt die Zerstörung des Werkstücks in Form eines Bodenrisses (ähnlich dem Zeichnungsprozess). Dadurch können im Gesamtprozess keine großen Umformgrade erreicht werden. Im anfänglichen Moment der Verformung des Werkstücks sind die Reibungskräfte von der unteren Klemme schädlich.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Randbördelungsfaktor mit der relativen Einfachheit der Formwerkzeugkonstruktion zu erhöhen.

Das Problem wird dadurch gelöst, dass in der Vorrichtung zum Bördeln, enthaltend einen zylindrischen Stempel mit einem zu einem flachen Ende abgerundeten Radiusabschnitt, eine Matrize, eine Klemme und eine untere Klemme, der Durchmesser des flachen Endes des Stempels ist mit einem durch die Abhängigkeit bestimmten Wert gemacht:

wobei d 0 der Durchmesser des Lochs im Werkstück ist, [K om ] der Grenzwert des Bördelkoeffizienten ist, die untere Klemme eine Radiusrundungszone hat, die die Rundung des Stempels abdeckt, mit einem Radius gleich

wobei R n der Radius des Stempels und S 0 die Dicke des Werkstücks ist, während der Krümmungsmittelpunkt der Radiuszone der unteren Klemme relativ zum Mittelpunkt der Radiusrundung des Stempels in horizontaler Richtung verschoben ist von der Stempelachse um einen Abstand, dessen Wert durch die Abhängigkeit bestimmt wird:

wobei d der Durchmesser der Seite des Teils ist, a d 0 der Anfangsdurchmesser des Lochs im Werkstück ist, k = 1,05-1,10 der Koeffizient ist, der die Zunahme der Plastizität des Materials am Rand des verformbaren Lochs charakterisiert ein Ergebnis der Anwendung zusätzlicher Druckspannungen darauf.

Die beanspruchte Vorrichtung wird durch eine Zeichnung veranschaulicht, wobei Fig. 1 die Vorrichtung in ihrer ursprünglichen Position zeigt, Fig. 2 die Position der Vorrichtung in dem Moment zeigt, in dem die untere Klemme auf den Rand des Wulstlochs einwirkt und darauf Druckspannungen erzeugt. Bild 3 zeigt das Gerät im Endstadium des Bördelprozesses.

Die Vorrichtung besteht aus einem Stempel 1, der eine Radiusrundung von einer zylindrischen Wand zu einem flachen Ende hat, einer Klemme 2, die das Werkstück 3 an die Matrize 4 drückt. Unter dem Bördelstempel befindet sich eine untere Klemme 5, die einen eine Radiusrundungszone, die die Rundungszone des Stempels zum Bördeln 1 abdeckt.

Das Gerät funktioniert wie folgt.

Das Werkstück 1 mit einem Loch mit einem Durchmesser d 0 wird auf der Matrize 4 installiert und durch die Klemme 2 dagegen gepresst.Danach beginnt der Arbeitshub des Stempels 1. Der Stempel hat ein flaches Endemit einem Durchmesser gleich d . Während des Arbeitshubes des Stempels

Formen der Sicke mit Vergrößerung des Durchmessers des Sickenlochs. Der Vorgang wird wie ein normales Bördeln durchgeführt. Der Durchmesser des flachen Endes des Stempels wird durch die Abhängigkeit bestimmt

wobei d 0 der Durchmesser des Lochs im Werkstück ist, der Grenzwert des Bördelkoeffizienten ist.

Das Vorhandensein des Koeffizienten (0,8-0,9) kann als Sicherheitsfaktor angesehen werden, der das Werkstück während des Bördelvorgangs vor Zerstörung schützt, während die untere Klemme nicht auf den Rand des Bördellochs einwirkt. Der Wert des Grenzkoeffizienten des Bördelns wird aus der Referenzliteratur bestimmt (z. B. Romanovsky V.P. Handbook of cold forging. - L. Mashinostroenie, 1979, S. 221, Tabelle 111).

Bei einem weiteren Arbeitshub des Stempels 1, wenn der Durchmesser des aufgeweiteten Lochs auf den Wert d angewachsen ist (die Möglichkeiten des Metalls mit einfachem Aufweiten sind ausgeschöpft), müssen Druckspannungen an der Kante des Werkstücks erzeugt werden zur weiteren Verformung. Diese Spannungen entstehen dadurch, dass die Kante des Werkstücks zwischen dem Stempel 1 und der unteren Klemme 5 zusammengedrückt wird.

Das heißt, wenn der Lochdurchmesser einen Wert nahe der größten Größe erreicht, die durch Bördeln eines Lochs erhalten werden kann, ohne an dem Verformungsprozess der unteren Klemme teilzunehmen, wird die Werkstückkante zwischen dem Stempel und der unteren Klemme zusammengedrückt. In diesem Fall konzentriert sich die gesamte Presskraft auf einen kleinen Bereich in der Nähe des Lochrands, was es ermöglicht, das Spannungszustandsschema der Werkstückkante von einer linearen Spannung zu einem flachen entgegengesetzten Schema ohne übermäßige Verformung des Materials zu ändern , und mit einer minimalen Verformungskraft.

Das Vorhandensein von Druckspannungen an der Kante erhöht die Duktilität des Metalls, ermöglicht es Ihnen, die endgültige Verformung pro Übergang zu erhöhen und ein Brett mit größerer Höhe herzustellen.

Um das Auftreffen von Unterzange und Stempel auf der Werkstückkante während des gesamten späteren Umformprozesses des Werkstücks zu gewährleisten, ist die Unterzange mit einer Radiusrundungszone ausgeführt, die die Rundungszone des Stempels zum Bördeln abdeckt .

Im weiteren Verlauf des Verfahrens bewegt sich der Rand der Werkstückbohrung unter konzentriertem Druck von der Seite des Stempels auf eine kleine Fläche zwischen den Stempel und die untere Klemme bis zum eintretenden Moment der vollständigen Umformung wenn sich die Kante des Werkstücklochs zum zylindrischen Abschnitt des Stempels bewegt.

In diesem Moment, wenn sich die Kante des Werkstücks zum zylindrischen Abschnitt des Stempels bewegt, hört die Zugverformung an der Kante auf und daher wird die Zerstörung des Werkstücks nicht mehr auftreten.

Damit Druckspannungen nur am Rand der Sickenbohrung entstehen und nicht entlang der gesamten Umformzone, muss die Werkzeugform dafür sorgen, dass das Werkstück nur am Rand gestaucht wird. Dazu sind die Krümmungsmittelpunkte der Radiusrundungszonen des Bördelstempels und der unteren Klammer in horizontaler Richtung um einen Betrag versetzt zur Stempelachse ausgeführt

wobei d der Durchmesser der Seite des Teils ist, a d 0 der Anfangsdurchmesser des Lochs im Werkstück ist, k=1,05..1,15 der Koeffizient ist, der die Zunahme der Plastizität des Materials am Rand des verformbaren Lochs kennzeichnet B. durch Aufbringen zusätzlicher Druckspannungen darauf.

Vorrichtung zum Bördeln eines Lochs, enthaltend eine flache Klammer, eine Matrize, einen Bördelstempel mit einer Radiusrundung des Übergangs zu einem flachen Ende und eine untere Klammer, die sich unter dem Bördelstempel befindet, dadurch gekennzeichnet, dass das flache Ende des Stempels hergestellt ist mit einem Durchmesser gleich dem Wert d:

wobei d 0 der Durchmesser des Lochs im Originalwerkstück ist, [K om ] der begrenzende Bördelfaktor ist, die untere Klemme eine Radiusrundungszone hat, die die Rundung des Stempels abdeckt, mit einem Radius R gleich:

wobei R n der Rundungsradius des Stempels ist, a S 0 die Dicke des ursprünglichen Werkstücks aus dem Blech ist;

gleichzeitig wird der Krümmungsmittelpunkt des Radius der Rundungszone der Klammer relativ zum Rundungszentrum des Stempels in horizontaler Richtung von der Stempelachse um einen Abstand verschoben, der den Wert beträgt die durch die Abhängigkeit bestimmt wird:

wobei d der Durchmesser der Seite des Teils ist, a d 0 der Anfangsdurchmesser des Lochs im Werkstück ist, k = 1,05-1,10 der Koeffizient ist, der die Zunahme der Plastizität des Materials am Rand des verformbaren Lochs charakterisiert ein Ergebnis der Anwendung zusätzlicher Druckspannungen darauf.