Открытую высадку сплошного стержня (см. рис. 2.4) осуществляют с защемлением одного (h0/d0 щ шЯ и обоих (h0/d0 < < Акр) концов заготовки: ДкР < й§р-Кинематика течения металла при открытой высадке одного из концов заготовки со стороны бойка и открытой осадке практически одинаковая. Однако процесс осложняется наличием защемления, а соответственно необходимостью пёрехода боковой поверхности на торец независимо от геометрии исходной свободной части заготовки, коэффициента трения и величины деформации. В наиболее полной мере этот процесс происходит при высадке средней части заготовки. Особое значение приобретают внешние части (защемленные концы), радиальное; перемещение металла в области которых запрещено инструментом. Если не происходит изгиба продольной оси, то процесс характеризуется стадиями, а деформируемый объем делится на те же зоны, как и при осадке. Однако бочкообразность развивается значительно сильнее, а соответственно значения П во время деформации и максимальное значение П больше, а деформируемость заготовки меньше.
Открытую высадку применяют для калибровки заготовок, образования местных утолщений на одном конце, обоих концах и средней части заготовки, набора металла для последующей штамповки при производстве заготовок крепежных и других ступенчатых деталей. При закрытой высадке сплошного стержня происходит открытая осадка при h0/d0 <С а^ или открытая осадка + пластический изгиб при hjd0> а^ и djd < 1,25 до соприкосновения выпуклых частей заготовки со стенками инструмента (матрицы или пуансона). Далее — закрытая осадка. Оформление боковой поверхности по всей длине высаживаемой части сопровождается образованием заусенца по месту разъема инструмента и резким ростом р. Во избежание образования заусенца штамповку ведут с незаполнением полости штампа или при заданном р излишек металла направляют прямым выдавливанием в компенсатор. Закрытая высадка, так же как и открытая, широко применяется для набора металла для последующей штамповки. В этом случае особую значимость имеет устойчивость свободной части заготовки. Набор металла высадкой осуществляют по схемам, показанным на рис. 2.8. Наименьшую устойчивость заготовка имеет при открытой высадке (рис. 2.8, а). Наиболее часто в промышленности применяют пуансоны предварительной высадки с полостью в виде усеченного конуса (рис. 2.8, б). Отношения размеров конических гнезд d = 1,20ч-1,48. Для повышения устойчивости заготовки в пуансонах предварительной высадки изготовляют цилиндрический поясок высотой Лп Ц 0,5-т-Ю мм. Наибольшее ОкР соответствует третьей схеме, а наименьшее — первой, т. е. а. Применение специального пуансона предварительной высадки (рис. 2.8, в), позволяющего прочно захватить заготовку, дает возможность увеличить акр до 2,6—3,0. Закрытую высадку применяют для образования местных утолщений, фланцев, набора металла для последующей штамповки с заданными формой и размерами сечения, калибровки заготовок при изготовлении деталей типа шаровых пальцев, ступенчатых валов, штуцеров, а также крепежных и других ступенчатых деталей. Выдавливание. В промышленности применяют два близких по механике, но различных по назначению процесса: прессование и выдавливание. Оба процесса основаны на выдавливании металла через отверстие в инструменте. В обоих случаях одна из основных характеристик процесса — направление относительного перемещения металла и деформирующего инструмента. Например, при прямом прессовании прутков и прямом выдавливании сплошного стержня направления движения пуансона и металла совпадают, при обратном прессовании и обратном выдавливании — противоположны. В отличие от прессования при штамповке не выдавленный из матрицы металл — часть детали; наличие в нем утяжин и других подобных дефектов недопустимо. Характерны широкая возможность изменения кинематики движения инструмента и регулирования напряженно-деформированного состояния в полости штампа. Процессы выдавливания применяют как самостоятельно, так и в сочетании с другими формоизменяющими операциями как холодной объемной, так и листовой штамповки.
Для определения влияния конструктивных параметров инструмента, трения и других условий штамповки на силовые характеристики процесса и качество детали удобно представить величину фактической логарифмической деформации при выдавливании как где 8И — деформация при идеальной кинематике течения металла (при отсутствии несовершенств конструкции рабочего инструмента и внешнего трения); s — деформация, накопленная вследствие дополнительных сдвигов из-за нарушения идеальной кинематики течения металла, вызванного несовершенством конструкции инструмента; деформация, накопленная вследствие дополнительных сдвигов из-за нарушения идеальной кинематики течения металла, вызванного трением на поверхности контакта металла с инструментом.
Соответственно величина относительного удельного усилия может быть также представлена в виде суммы трех слагаемых:
Прямое выдавливание. При прямом выдавливании сплошного стержня из сплошной заготовки течение металла заготовки относительно боковых стенок матрицы происходит в направлении, совпадающем с направлением движения пуансона. Положения заготовки и инструмента на основных стадиях прямого выдавливания сплошного стержня из сплошной заготовки показаны на рис. 2.9.
Типовая кривая зависимости технологического усилия от хода пуансона при прямом выдавливании сплошного стержня приведена на рис. 2.10.
