Размеры заготовки под отбортовку определяют исходя из равенства объемов заготовки и детали: При наружной отбортовке заготовка рассчитывается как для простой гибки. Диаметр отверстия do, мм, под отбортовку определяется по упрощенной формуле, где D — расстояние между центрами радиуса закругления кромки матрицы, мм; h — высота цилиндрической части борта» мм. где Dx — расстояние между центрами радиуса закругления кромки матрицы.
Проколка осуществляется без предварительной пробивки отверстия. При проколке получается зазубренная кромка, так как она проводится путем прорыва заготовки заостренным гвоздеобразным пуансоном. Часто проколку используют для выполнения технологических отверстий при изготовлении деталей за несколько операций с ручной загрузкой заготовок Б штамп. С помощью технологических отверстий, расположенных в зоне припуска на обрезку, заготовку фиксируют в штампе. После обрезки эти отверстия остаются на отходе.
Совмещенные пробивка и отбортовка отверстия осуществляются ступенчатым пуансоном с плоским торцом, которым сначала пробивают отверстие, а затем отбортовывают. Наружный диаметр отбортованного отверстия под резьбу (диаметр матрицы) определяется по формуле где d — внутренний диаметр отбортованного отверстия; к — коэффициент утонения, равный 0,4—0,6. Диаметр пробиваемого отверстия определяется по формуле. Высота отбортовки Н для мелких отверстий приближенно равна (2—2,5) s. Радиус закругления рабочей кромки матрицы принимается равным (0,2—0,3) s, но не менее 0,2 мм. Односторонний зазор г/2 = 0,65 s. В табл. 1.35 приведены размеры отбортованных отверстий в тонколистовом металле под резьбу.
При отбортовке отверстий под нарезку резьбы важно обеспечить высоту борта, достаточную для длины нарезки, и сохранить толщину борта, гарантирующую получение заданной резьбы. При отбортовке с уменьшением толщины металла происходит утонение стенок борта. На рис. 1.101, б показана деталь, полученная отбортовкой с утонением за одну операцию из заготовки, изображенной на рис. 1.101, а. Относительное утонение материала 100 (s—si) в этом случае составляет 70 %. При соотношениях <С (1,5-7-2) заготовку с отверстием отжигают, фосфатируют и омыляют. Высота борта при отбортовке с утонением, где DM — диаметр отверстия матрицы, мм; d0 — диаметр пробитого под отбортовку отверстия, мм; d — диаметр отбортованного отверстия (пуансона), мм; k = (0,854-0,9) — коэффициент, учитывающий отклонения толщины заготовки, погрешности геометрии отверстия (сколы), утяжку и т. д. Диаметр отверстия под отбортовку с утонением рассчитывают по формуле а усилие приближенно можно определить по формуле где a, — предел текучести материала с учетом упрочнения при отбортовке. Чеканка — осадка заготовки между пуансоном и матрицей. При этом на заготовке отпечатываются рельефы поверхностей пуансона и матрицы. Чеканке подвергают полые, изогнутые и плоские листовые детали, а также детали, изготовленные объемной штамповкой или спеканием из металлических порошков. Применяется чеканка для получения точных по толщине и геометрической форме деталей, а также для образования выпукло-вогнутого рельефа на поверхности детали. Рельефная чеканка широко используется при изготовлении монет, орденов, значков, медалей, циферблатов. Чеканка с образованием облоя применяется в производстве предметов украшения, столозых приборов и т. д. С помощью этого процесса получают конструктивные и технологические элементы деталей — фаски, клеймение, маркировку, кернение (разметку).
Рельефная чеканка осуществляется как в открытых (нанесение рисунков, надписей), так и в закрытых (чеканка монет, медалей) штампах. Открытая чеканка осуществляется из штучной заготовки или в полосе, затем заготовки подвергают обрезке. При закрытой чеканке металл полностью распределяется в полости матрицы, не вытекая за ее пределы. Наносят рельеф, рисунок, надписи одновременно с обеих сторон детали или с одной стороны. Чеканка тонких пластин часто сопровождается большими усилиями, вызываемыми высоким трением между инструментом и штампуемым металлом. Усилие трения возрастает с уменьшением толщины заготовки. При толщине заготовки менее 1 мм трение настолько увеличивается, что формоизменение заготовки и течение металла прекращаются. Поэтому при чеканке декоративных элементов или тонких листовых деталей увеличение усилия штамповки часто приводит не к получению более отчетливого рельефа, а к поломке инструмента. В этом случае для уменьшения усилий при односторонней чеканке на пуансоне выполняют рельеф, соответствующий рельефу на матрице. Если на матрице углубления, то на пуансоне — выступы. Высота выступов на пуансоне делается на 10—15 % ниже, чем глубина впадин на матрице, а ширина выступов на 25—30 % больше ширины углублений. При таком инструменте получается выпукло-вогнутый рисунок вследствие сдвига участков металла без изменения его толщины. При такой чеканке требуются значительно меньшие усилия. Или применяют картонные или свинцовые прокладки (при толщине исходного металла 0,45—0,5 мм толщина картона — 1 мм), которые увеличивают толщину штампуемого материала и позволяют уменьшить усилие штамповки. Кроме того, для более четкого получения цифр и надписей при открытой чеканке на плоскости пуансона выполняют концентрические канавки, тормозящие течение металла в радиальном направлении. При открытой чеканке на гидравлическом прессе лучшее заполнение гравюры получают при вогнутом рабочем торце пуансона с углом конуса в 1° или при выпуклом торце пуансона с углом 0,5°. Качество поверхности отчеканенного изделия зависит от качества поверхности инструмента, структуры и чистоты материала заготовки. Буквенные обозначения наносят непосредственно при штамповке различных деталей пространственной формы, например, на последнем переходе вытяжки. Для этого в одной из рабочих частей штампа делают полиуретановую вставку.
Усилие чеканки, Н, определяется по формуле Р=Fq4, где F — площадь проекции рабочего торца пуансона, мм; q4 — удельное усилие, МПа, при чеканке определяемое по табл. 1.36. Чеканка осуществляется на прессах, имеющих большую жесткость. У некоторых многопозиционных прессов последняя позиция расположена в стойке станины, что создает возможность проводить операцию чеканки. При обработке столовых приборов наилучшее заполнение металлом гравюры штампа происходит на чеканочном прессе, несколько хуже — на гидравлическом, еще хуже — на фрикционном. Чеканочные штампы ввиду высоких усилий, особенно при закрытой чеканке/ должны обладать большой жесткостью. Поэтому рабочие части и плиты штампов выполняют массивными, причем плиты делают из стали. Подштампованная плита пресса не должна иметь (или иметь очень малое) провального отверстия, так как чеканочные штампы подвержены действию больших и изменяющихся по времени напряжений, их стойкость зависит от состояния поверхности штампа и его конструктивного исполнения. Особо опасные напряжения возникают в местах, имеющих малые радиусы закруглений, углубления с разными углами, следы обработки в виде рисок, канавок, царапин.
