В процессе наиболее распространенной штамповки в открытых штампах можно рассматривать два основных периода. В первый период происходит заполнение полости штампа с одновременным вытеканием заусенца, обусловленным условиями процесса; во втором периоде вытекает в заусенец излишек металла, имеющийся в заготовке, и происходит доштамповка поковки и по высоте.
В первый период заусенец играет положительную роль, замыкая штамп по поверхности разъема и создавая сопротивление, обеспечивающее заполнение формы. При этом по мере движения верхнего штампа толщина заусенца уменьшается, а сопротивление течению в заусенец увеличивается, и, следовательно, в конечный момент этого периода заполняются входящие углы полостей штампа, т. е. участки, требующие максимального удельного усилия.
Теоретически этот момент должен совпадать с концом всего процесса штамповки. Однако практически пока невозможно получить заготовку с точно необходимым объемом металла; поскольку исходный материал изготовляют с определенными допусками, длина заготовки колеблется в зависимости от неточности резки, несколько меняется угар от заготовки к заготовке, колеблется длина ее при закладке в заготовительные ручьи, не вполне постоянна температура штамповки, происходит износ штампа и т. п. В связи с этим необходим некоторый небольшой гарантийный излишек металла, который и будет дополнительно вытекать в заусенец во второй период штамповки при уже заполненной полости штампа. Сопротивление течению металла в заусенец при равных прочих условиях зависит от конструкции штампа в зоне течения заусенца, грубо говоря, от формы и размеров канавки для заусенца. Изменяя размеры этой канавки, можно достичь заполнения формы при меньшем или большем количестве металла, вытекающего в заусенец в первый период штамповки. В любой момент штамповки заполнение формы будет происходить лишь в том случае, если сопротивление заполнению формы равно или меньше сопротивления вытеканию металла в заусенец. Процесс, максимально приближающийся к идеальному, т. е. требующему минимальной затраты энергии и металла, мы могли бы построить в том случае, если бы умели сколько-нибудь точно определять удельное усилие для любого момента штамповки и соответственно определять форму и размеры канавки для заусенца.
Пока это не представляется возможным, хотя уже есть попытки в этом направлении. Поэтому размеры канавки для заусенца обычно выбирают по нормалям, разработанным на основании данных опыта с учетом теоретических соображений. Поскольку же в процессе штамповки во второй его период, как сказано ранее, происходит только вытекание излишка металла в заусенец, постольку и необходимая конечная деформирующая сила будет определяться исключительно тем удельным усилием, которое необходимо для вытекания излишка в конечный момент всего процесса при выбранной канавке для заусенца.
Это обстоятельство дает возможность сравнительно просто подойти теоретически к определению деформирующей силы и удельного усилия при штамповке в открытых штампах.
Деформирующую силу Р, необходимую для осуществления деформации, в конечный момент штамповки можно представить как состоящую из двух слагаемых, усилие, необходимое для деформации металла в заусенце, а Рп — усилие, необходимое для деформации металла в штампе.