Процесс редуцирования характеризуется следующими особенностями. При редуцировании, особенно с пониженной деформацией за переход, неравномерность деформации по сечению больше, чем при прямом выдавливании. Соответственно поверхностный слой значительно сильней упрочняется, чем сердцевина, где П может быть больше нуля. Эти явления усиливаются при двух и более последовательных редуцированиях, что может привести к появлению как поверхностных, так и внутренних трещин и даже к отслаиванию (при получении шлицев и других сложных профилей) внешнего слоя от сердцевины. Неравномерность деформации уменьшают подбором более рациональных значений углов конуса матрицы и деформации, уменьшением трения, а также улучшением структуры штампуемого металла. При редуцировании сплошного стержня, в отличие от прямого выдавливания (см. рис. 2.9), выбор высоты заготовки не ограничен условиями трения о боковые стенки матрицы, а выбор большей деформации ограничен условиями продольной устойчивости свободной части заготовки, зависящими от качества торцов, продольной кривизны и состояния заготовки, соотношения. Редуцирование применяют при изготовлении заготовок ступенчатых валов, шестерен, деталей со шлицами и канавками. Обратное выдавливание. При обратном выдавливании полого стержня постоянного сечения из сплошной заготовки течение металла заготовки и относительное движение пуансона происходят в противоположных направлениях. Положения заготовки и инструмента на основных стадиях обратного выдавливания полого стержня постоянного сечения (типа стакана) из сплошной заготовки показаны на рис. 2.18. Типовая зависимость усилия отхода пуансона при обратном выдавливании приведена на рис. 2.19. На первой стадии происходит распрессовка, усилие интенсивно увеличивается. Стадия заканчивается формированием очага деформации (показан на рис. 2.18, б, в пунктиром). Вторая стадия близка к стационарной. Усилие практически не изменяется. Размеры очага деформации увеличиваются, но весьма незначительно. Если происходит заметное увеличение усилия на второй стадии, то это свидетельствует о нарушении технологического процесса (разрыв промежуточного слоя, образование ювенильных участков поверхности, налипание металла на рабочие части пуансона и др.)- В начале третьей стадии (осаживания очага деформации, образовавшегося при выдавливании) происходит некоторое уменьшение усилия вследствие образования боковых утяжин, а затем интенсивный рост его. Высота очага деформации при профиле рабочей части пуансона, близкому к оптимальному, T = 0,5 (гнар — гвн). При толщине дна стакана не менее (0,8—1,0) процесс выдавливания должен быть приостановлен. Величина нагрузок на пуансон по сравнению с прямым выдавливанием несколько больше, но конструктивное его оформление проще и условия работы в целом лучше. При выдавливании формы поперечного сечения не выдавленной и выдавленной частей заготовки и виды штампуемых деталей аналогичны. Поперечное выдавливание. Поперечному круговому выдавливанию или высадке выдавливанием может подвергаться, так же как и при обычной высадке, как один из концов заготовки, так и средняя часть заготовки. Круговое поперечное выдавливание по кинематике течения металла и силовому режиму сильно отличается от обычной высадки. При выдавливании расстояние между торцами матриц не изменяется во времени и равно толщине фланца. Объем фланца не ограничен условиями устойчивости в начальный момент штамповки. Необходимо лишь, чтобы
При поперечном выдавливании круговое течение металла относительно боковых стенок матрицы аналогично прямому выдавливанию. Металл выдавливается в круговую по диаметру щель постоянной высоты под углом (обычно 90°) к направлению движения пуансона. Длина заготовки, находящейся в матрице, как и при прямом выдавливании, ограничена условиями трения.
На рис. 2.23 показана зависимость удельного усилия от хода пуансона при выдавливании и высадке (см. рис. 2А). При выдавливании по схеме, показанной на рис. 2.20, силовой режим делится на три стадии. На первой начальной стадии происходит распрессовка, заполняются зазоры между инструментом и заготовкой, усилие плавно достигает максимума. На второй псевдостационарной стадии усилие незначительно уменьшается вследствие уменьшения воздействия сил трения по мере уменьшения поверхности соприкосновения заготовки с цилиндрической частью матрицы. На третьей стадии по мере приближения к торцу верхней матрицы усилие несколько возрастает. При дальнейшем движении пуансона процесс кругового поперечного выдавливания нарушается, образуются радиальные утяжины, усилие падает, и процесс выдавливания переходит в открытую прошивку. При выдавливании по схеме, показанной на рис. 2.21, процесс делится на две стадии. Первая — распрессовка, вторая — псевдостационарная, на которой усилие монотонно незначительно возрастает по мере приближения к защемленной части. При приближении торца пуансона к горизонтальной плоскости верхней матрицы процесс необходимо приостановить, так как наличие защемления резко нарушит кинематику течения и геометрическую форму изделия в целом.
На рис. 2.23 совместно с кривыми для выдавливания показаны кривые для открытой высадки. Как обычно, после достижения начального усилия (т. е. охвата пластической деформацией всего объема заготовки) происходит перегиб кривой и интенсивное возрастание усилия. При встрече очагов деформации наступает второй перегиб кривой, и усилие резко возрастает.
