Opérations de changement de forme d'emboutissage de feuilles. Sertissage et distribution. Sertissage des extrémités des tuyaux dans une sphère. Sertissage des extrémités de tubes longs Types de matrices pour le sertissage des ébauches tubulaires

Les dimensions des pièces de tuyauterie sont vérifiées après chaque opération technologique. Les tolérances pour les écarts dimensionnels sont spécifiées dans les dessins et les spécifications pour la fourniture des pièces.

La longueur de la pièce ou de la pièce après l'opération de coupe est vérifiée avec un outil de mesure normal : une règle, un ruban à mesurer, un pied à coulisse, etc.

Le contrôle de la coupe en forme des extrémités des tuyaux peut être effectué par des gabarits d'extrémité ou pleins qui sont mis sur le tuyau, de la même manière que les gabarits pour le détourage du contour (CHOC).

Avec des exigences accrues en matière de qualité de la coupe en forme du tuyau, des places spéciales sont conçues pour le contrôle.

TERMINAISON DE TUYAU

torchage

L'évasement des extrémités de tuyaux est l'opération la plus couramment utilisée dans la fabrication de raccords à tétons amovibles pour les canalisations des systèmes hydrauliques et pétroliers d'un aéronef. L'expansion de tuyaux d'un diamètre allant jusqu'à 20 mm avec une épaisseur de paroi allant jusqu'à 1 mm peut être réalisée manuellement à l'aide d'un mandrin conique de deux manières. Pour ce faire, l'extrémité du tuyau est serrée dans le luminaire pos.2 , composé de deux moitiés avec une douille le long du diamètre extérieur du tuyau et une partie conique en forme d'évasement et de mandrin pos.1 appliquer plusieurs coups de marteau ou faire tourner manuellement le mandrin pos.3 jusqu'à ce que les dimensions de cône souhaitées soient obtenues.

L'expansion de tuyaux d'un diamètre allant jusqu'à 20 mm avec une épaisseur de paroi allant jusqu'à 1 mm peut être réalisée manuellement à l'aide d'un mandrin conique de deux manières. Pour ce faire, l'extrémité du tuyau est serrée dans le luminaire 2 , composé de deux moitiés avec une douille le long du diamètre extérieur du tuyau et une partie conique en forme d'évasement et de mandrin 1 appliquer plusieurs coups de marteau ou faire tourner manuellement le mandrin jusqu'à obtenir les dimensions de cône requises. Cependant, lors de l'expansion par ces procédés, il est difficile d'obtenir la régularité et la propreté requises de la surface conique intérieure. Ces qualités sont particulièrement importantes pour les raccordements à mamelon, dans lesquels l'étanchéité est créée sans joints supplémentaires. De plus, ces méthodes sont inefficaces. Par conséquent, il est plus rationnel d'élargir les extrémités des tuyaux sur des machines spéciales d'expansion de tuyaux. L'essence du processus d'expansion des extrémités des tuyaux sur la machine est d'obtenir un conique

La cloche est réalisée par l'action d'une force concentrée depuis l'intérieur du tuyau à l'aide d'un outil rotatif.

Lors de l'expansion, l'épaisseur de paroi initiale du tuyau diminue. S0 avant S1 . L'épaisseur de paroi au bord de l'évasement peut être calculée à partir de la formule

Où S1 --- épaisseur de paroi à l'extrémité de la douille ;

S0--- épaisseur de paroi du tuyau dans la partie cylindrique ;

D0--- diamètre extérieur du tuyau avant évasement ;

D1--- diamètre extérieur du tuyau après évasement. L'évasement des tubes courts est réalisé sur des filières d'évasement.

Sertissage d'extrémité de tuyau

Les tuyaux aux extrémités serties sont utilisés dans la conception de barres de commande rigides pour avions. Le schéma du processus de sertissage est illustré ci-dessous.

Sous l'influence des forces de compression R le diamètre diminue avec D0 avant ré, épaississement de la paroi avec S0 avant S1 et rallonge de tuyau L0 avant L1 .

Il existe deux façons de sertir les extrémités des tuyaux. Première voie. Sertissage en enfonçant le tube dans la filière annulaire. Le schéma de la matrice de sertissage de tuyau est illustré ci-dessus. La pièce de la pièce (tuyau) pos.2 avec un diamètre D0 placé dans une matrice pos.3, ayant une entrée conique et une partie de calibrage avec un diamètre ré. Pendant la course de travail du curseur de presse, le poinçon pos.1 fixe le tuyau le long du diamètre extérieur et pousse sa partie inférieure dans la matrice, comprimant l'extrémité du tuyau au diamètre ré.

La limite de réduction du diamètre du tuyau d'origine est déterminée par le flambement (flexion longitudinale) de la paroi de la partie non comprimée et la plasticité du matériau. La perte de stabilité se produit au moment où la contrainte dans le matériau atteint la limite d'élasticité. La stabilité de la paroi du tuyau est affectée par le rapport entre l'épaisseur du tuyau et le diamètre extérieur. S0 / D0.

Le degré maximal de compression des tuyaux est déterminé par la valeur limite du taux de compression Kobzh, .

Pour augmenter Kobzh un support de paroi de tuyau est utilisé entre la matrice et le poinçon pour empêcher le flambage.

De bons résultats sont obtenus avec un échauffement local de l'extrémité du tuyau, ce qui réduit la limite d'élasticité du matériau dans la partie déformable. En raison de la diminution de la pression sur les tuyaux, la perte de stabilité se produit beaucoup plus tard. Cette méthode est particulièrement efficace lors du sertissage de tuyaux en alliages d'aluminium. En raison de la conductivité thermique élevée de ces alliages, ce n'est pas le tuyau qui est chauffé, mais la matrice ; le tuyau s'échauffe au contact de la matrice.

La deuxième façon. Sertissage en matrices fendues.

Selon la première méthode, il n'est pas conseillé de comprimer de longs tuyaux, car des presses à grande hauteur fermée, de grandes matrices et des pinces spéciales sont nécessaires pour protéger le tuyau de la flexion longitudinale. Plus répandue est la méthode de sertissage des extrémités de tuyaux particulièrement longs sur des matrices fendues.Le schéma de processus est illustré.

Schéma du processus de sertissage des extrémités de tuyaux avec des matrices amovibles Les éléments 1 et 3 sont les têtes supérieure et inférieure de la matrice, l'élément 2 est un tuyau, l'élément 3 est un mandrin de dimensionnement.

Percuteurs supérieur et inférieur pos. 1 et 4 les poinçons ont une partie travaillante usinée à l'état fermé et correspondant à la forme de la partie comprimée du tuyau. Les percuteurs font des mouvements de va-et-vient fréquents (vibration), comprimant l'extrémité du tuyau pos.2. Le tuyau est progressivement introduit dans le poinçon jusqu'à ce que la longueur requise de la pièce emboutie soit obtenue.

Dans les cas où il est nécessaire d'obtenir le diamètre intérieur exact de la partie comprimée du tuyau, un mandrin de calibrage est inséré à l'intérieur pos.3 et insérez-le dans le tampon avec le tuyau. Après la fin du processus, le mandrin est retiré du tuyau. Les avantages du procédé de sertissage des extrémités de tuyaux dans une matrice vibrante sont les suivants :

a) des conditions plus favorables à la déformation plastique sont créées que lors du sertissage avec une matrice annulaire ;

b) la force axiale du tuyau dans la filière Q est beaucoup plus faible que dans la première méthode ;

c) le nombre de transitions diminue ;

d) on peut utiliser un mandrin qui permet d'obtenir un diamètre intérieur calibré du tube sans usinage ultérieur.

Le modèle d'utilité concerne le traitement des métaux par pression, notamment l'emboutissage de pièces avec des supports élastiques à partir d'ébauches tubulaires. Le timbre contient une matrice composée des parties supérieure et inférieure, un poinçon, un support élastique. La matrice est située dans le conteneur et une ébauche tubulaire avec un milieu élastique placé dedans y est installée, un trou de diamètre variable est pratiqué dans les parties inférieure et supérieure de la matrice, ce qui assure le sertissage des tronçons d'extrémité de l'ébauche tubulaire et expansion de sa partie médiane. Le résultat technique consiste à augmenter les capacités technologiques de l'opération d'emboutissage de pièces à partir d'ébauches tubulaires grâce au sertissage et à l'expansion simultanés de l'ébauche tubulaire.

Le modèle d'utilité concerne le traitement des métaux par pression, notamment l'emboutissage de pièces avec des supports élastiques à partir d'ébauches tubulaires.

On connaît un dispositif de distribution de tuyaux (Utilisation du polyuréthane dans la production d'emboutissage / V.A. Khodyrev - Perm : 1993. - p. 218, voir p. 125), constitué d'une matrice détachable, un poinçon. Une ébauche tubulaire est placée dans la matrice, à l'intérieur de laquelle un milieu élastique est placé. Ce dispositif permet de fabriquer des pièces à partir de tubes en répartissant une billette tubulaire avec des supports élastiques sur une matrice rigide.

L'inconvénient de cet appareil réside dans ses faibles capacités technologiques. Le dispositif ne permet que l'expansion du tuyau, qui se manifeste par une augmentation de la taille de la section transversale de la billette tubulaire, déterminée par le coefficient limite de changement de forme.

L'objectif du modèle d'utilité revendiqué est d'augmenter les capacités technologiques de l'opération d'emboutissage de pièces à partir d'ébauches tubulaires. Le résultat technique atteint par le modèle d'utilité revendiqué est d'augmenter les capacités technologiques de l'opération d'emboutissage de pièces à partir d'ébauches tubulaires grâce au sertissage et à l'expansion simultanés de l'ébauche tubulaire.

Ceci est réalisé par le fait que dans le poinçon d'expansion et de sertissage de l'ébauche tubulaire, contenant une matrice constituée des parties supérieure et inférieure, un poinçon, un support élastique, un trou de diamètre variable est pratiqué dans les parties inférieure et supérieure de la matrice, qui assure le sertissage des tronçons d'extrémité de l'ébauche tubulaire et la répartition de ses parties médianes.

La nouveauté dans le dispositif revendiqué est que la matrice est située dans le conteneur et dans les parties inférieure et supérieure de la matrice il y a un trou de diamètre variable, qui assure le sertissage des tronçons d'extrémité de l'ébauche tubulaire et la distribution de sa partie médiane.

Du fait que la matrice, composée des parties supérieure et inférieure, est située dans le conteneur, un mouvement fiable de la partie supérieure de la matrice est assuré, car le récipient lui sert de guide. Du fait qu'un trou de diamètre variable est pratiqué dans les parties inférieure et supérieure de la matrice, ce qui assure le sertissage des tronçons d'extrémité de l'ébauche tubulaire et l'expansion de sa partie médiane, en combinaison avec d'autres caractéristiques, la compression simultanée de la extrémités de l'ébauche tubulaire et l'expansion de sa partie médiane est assurée. En raison du fait qu'un trou de diamètre variable est pratiqué dans les parties de la matrice de sorte qu'aux endroits de la matrice où sont installées les sections d'extrémité de l'ébauche tubulaire, le diamètre du trou est rendu inférieur au diamètre de la ébauche tubulaire, cela assurera la compression des sections d'extrémité de l'ébauche. Du fait que le diamètre du trou est variable, à savoir qu'il est rendu plus grand que le diamètre de l'ébauche tubulaire dans les parties de la matrice où se trouvera la partie médiane de l'ébauche tubulaire, il est possible d'élargir son milieu partie. De plus, la mise en place de trous dans les parties de la matrice à diamètre variable, c'est-à-dire d'un diamètre inférieur au diamètre de l'ébauche tubulaire à un diamètre supérieur au diamètre de l'ébauche tubulaire, assure une implantation verticale de l'ébauche tubulaire dans la matrice.

La conception de la matrice permet le sertissage simultané des tronçons d'extrémité de la billette tubulaire et l'expansion de sa partie médiane.

Le demandeur n'a pas connaissance d'objets présentant cet ensemble de caractéristiques essentielles, par conséquent, la solution technique proposée est nouvelle.

Le modèle d'utilité est illustré graphiquement. La figure montre une matrice pour l'expansion et le sertissage d'une billette tubulaire.

Le tampon comprend la partie inférieure 1 de la matrice, le contenant 2. Sur la partie inférieure 1 de la matrice, est installée verticalement une ébauche tubulaire 3. Le tampon comprend également la partie supérieure 4 de la matrice, un support élastique 5, pour exemple, des granulés de polyuréthane. Une pièce finie 6 est obtenue à partir de l'ébauche 3. Le milieu élastique 5 est situé dans l'ébauche tubulaire 3 et dans le trou 8 de diamètre variable dans la partie supérieure 4 de la matrice et dans le trou 7 de diamètre variable dans la partie inférieure 1 de la matrice, le timbre comporte également un poinçon 9.

Le tampon fonctionne comme suit: la partie inférieure 1 de la matrice est installée dans le conteneur 2, une ébauche tubulaire 3 est insérée verticalement à l'intérieur de la partie inférieure de la matrice et la partie supérieure 4 de la matrice est placée sur Haut. Dans le trou 8 de la partie supérieure 4 de la matrice s'endorment le milieu élastique 5 à l'intérieur de l'ébauche tubulaire 3 et dans le trou 7 de la partie inférieure 1 de la matrice. En déplaçant le coulisseau de la presse (non représenté sur la Fig.) avec une force P, le poinçon 9 se déplace, ce qui provoque le déplacement de la partie supérieure 4 de la matrice, ce qui entraîne le déplacement de l'ébauche tubulaire 3 dans le trou 8 de diamètre variable dans la partie supérieure 4 de la matrice et au déplacement de l'ébauche tubulaire 3 dans le trou 7 de diamètre variable dans la partie inférieure 1 de la matrice, ce qui conduit au sertissage des tronçons d'extrémité de l'ébauche tubulaire 3. La force P est également transmise au milieu élastique 5, par lequel, à son tour, est transmise aux parois de l'ébauche tubulaire 3, ce qui entraîne la répartition de sa partie médiane. Une fois que le curseur de presse et le poinçon 9 ont atteint la position supérieure maximale, la pièce finie 6 et le support élastique 5 sont retirés dans l'ordre inverse.

Matrice d'expansion et de sertissage d'une ébauche tubulaire, contenant une matrice constituée d'une partie supérieure et inférieure, d'un poinçon, d'un support élastique, caractérisée en ce que la matrice est située dans un récipient et est réalisée avec des trous de diamètre variable dans le des parties inférieure et supérieure pour permettre le sertissage des tronçons d'extrémité de l'ébauche tubulaire et la distribution simultanée de sa partie médiane.

DESCRIPTIF ()664722

INVENTÉ ET JE

Union soviétique

Socialiste

D. N. Korneev (71) Demandeur (54) MATRICE POUR LE SERTISSAGE DES ÉBAUCHES TUBULAIRES

L'invention concerne le traitement des métaux par pression et peut être utilisée pour emboutir des pièces principalement à partir de matériaux en tôle mince.

On connaît des matrices de sertissage constituées d'une partie inférieure placée sur la table de la presse et d'une matrice de sertissage supérieure avec un éjecteur à ressort (1) monté concentriquement à l'intérieur de celle-ci.

La pièce est placée dans la partie inférieure et le sertissage est effectué par la matrice supérieure pour l'impact de la presse, la pièce finie est poussée hors de la partie supérieure de la matrice par un éjecteur à ressort. Un inconvénient du poinçon connu est qu'il ne peut sertir que des pièces à parois relativement épaisses. Le rapport de l'épaisseur du matériau au diamètre du contour de sertissage lors du sertissage dans un poinçon connu est déterminé et, afin d'éviter la formation de plis, il ne doit pas dépasser certaines valeurs.

On sait que cet inconvénient est partiellement éliminé dans une matrice de sertissage de pièces creuses, qui contient un poinçon monté coaxialement, un support pour le support externe de la pièce, une matrice, un mandrin et un éjecteur. Un insert profilé est installé, qui entre le trou dans le manchon intérieur du mandrin. L'inconvénient d'un tel poinçon est qu'il ne peut sertir en creux que des flans sans fond (2).

On connaît également une autre matrice de sertissage de pièces à parois minces, contenant une embase, une matrice et un dispositif de serrage, comprenant un poinçon élastique avec un porte-poinçon, et un tampon élastique. La matrice est réalisée sous la forme de deux parties disposées coaxialement, dont l'une est montée sur

15 de la base et à ressort dans le sens axial, et l'autre est installé concentriquement au poinçon avec la possibilité d'un mouvement axial avec lui, tandis que le tampon élastique est placé le long de l'axe du poinçon entre le porte-poinçon et l'autre partie des matrices et a une plus grande rigidité que le poinçon élastique (3).

Le tampon fonctionne comme suit.

La pièce est installée dans la partie inférieure de la matrice. Lorsque le coulisseau de la presse descend, les deux parties de la matrice sont fermées, le poinçon élastique, en se comprimant, remplit tout l'espace de la matrice, pressant la pièce contre les parois de la matrice. Avec un mouvement supplémentaire du curseur, la partie supérieure de la matrice comprime la pièce, tandis que le porte-poinçon se déplace vers le haut, comprimant le tampon élastique.

Ce dispositif est le plus proche de l'invention en termes d'essence technique et de résultat obtenu.

Cependant, la pression avec laquelle le poinçon élastique presse la pièce contre les parois de la matrice change sur toute la longueur de la course du curseur de la presse, atteignant sa valeur maximale en fin de course. Elle n'est pas réglable et dépend finalement de la raideur et de l'encombrement du tampon élastique.

Les capacités technologiques du poinçon sont limitées lors du sertissage de pièces creuses avec un fond. Lors du sertissage d'une pièce sans fond, la pièce sertie au début du mouvement ascendant de la partie supérieure du poinçon est pressée contre la matrice par un poinçon élastique jusqu'à ce que le poinçon élastique reprenne sa forme d'origine. Lors du sertissage des parois d'un récipient avec un fond, toute la pression qui crée un tampon élastique à l'intérieur de la pièce est perçue par les parois du récipient. Cette circonstance permet de ne comprimer que des vaisseaux suffisamment résistants capables de supporter la pression créée lors de la compression.

Le but de l'invention est d'étendre les capacités technologiques du poinçon, à savoir offrir la possibilité de sertir des récipients à parois relativement minces et présentant un fond sans pli grâce à la possibilité de régler la force d'appui du poinçon.

Ce but est atteint par le fait que le tampon bien connu est équipé d'un vérin hydraulique, dont le corps est réalisé dans une matrice selon son axe, et le piston est relié à un poinçon élastique, et un accumulateur hydraulique relié au Cavité sous-piston du vérin hydraulique Une conduite avec une vanne qui régule la pression du fluide.

La présence de l'hydraulique vous permet d'ajuster la pression à l'intérieur du tampon (force de pression) dans la mesure requise à l'aide de vannes et de supprimer cette pression, conformément à l'opportunité technologique, ce qui ne peut être fait dans les tampons connus.

Le dessin montre un timbre dans une section, et la moitié gauche du dessin représente le timbre en position ouverte et la moitié droite en position fermée.

Le poinçon est constitué d'une matrice de sertissage 1, montée sur un coulisseau de presse, avec un piston 2 placé à l'intérieur, au fond duquel est fixé un poinçon 3 en matériau élastique. L'espace au-dessus du piston est relié par une canalisation 4 à un accumulateur hydraulique 5 via un clapet anti-retour 6 et une vanne réglable 7. La partie inférieure du tampon, installée sur la table de la presse, est constituée d'un clip mobile 8, à ressort

65 avec des gabarits 9, et une base fixe 10, sur laquelle la pièce 11 est installée.

Le tampon fonctionne comme suit.

La pièce 11 est installée dans le support mobile 8 sur la base 10. Lorsque le coulisseau de la presse descend, le poinçon 3 touche le fond de la pièce, se déforme et remplit la cavité de la pièce. La matrice de sertissage 1 touche la cage 8 avec son bord inférieur, et avec un mouvement vers le bas supplémentaire, le poinçon élastique remplit toute la cavité de la pièce 11 et le cône de la matrice de sertissage 1 avant que la base du cône de matrice ne touche le bord supérieur de la pièce. La pression au-dessus du piston 2 augmente du fait du réglage de la soupape 7, et le piston 2 reste en place. G1rp davantage de mouvement vers le bas du curseur, la pression au-dessus du piston 2 augmente fortement et le liquide, surmontant la force du ressort de soupape 7, s'écoule dans l'accumulateur hydraulique 5. Le piston 2 se déplace vers le haut et le cône de la matrice 1 comprime la paroi de la pièce 11.

Lorsque le coulisseau prend sa position la plus basse, la pression sur le clapet 7 est relâchée latéralement sous l'action du poinçon élastique

3, le piston 2 se déplace vers le haut, et le poinçon élastique libère partiellement la cavité du produit. Lorsque le coulisseau de la presse monte, le piston 2 descend sous la pression de l'accumulateur hydraulique 5. Le fluide pénètre dans l'espace au-dessus du piston par le clapet anti-retour 6. La pièce 11 est poussée hors de la matrice de sertissage par le poinçon élastique 3 .

Un point essentiel pour la conception du poinçon est la possibilité de régler la pression de serrage et de relâcher cette pression au moment où la pression à l'intérieur de la pièce est perçue par la matrice.

Ces deux circonstances étendent ensemble les capacités technologiques du poinçon, permettent de sertir des pièces à paroi mince qui sont actuellement fabriquées à l'aide d'un étirage rotatif et, finalement, augmentent la productivité du travail dans ces opérations.

Prétendre

Poinçon pour le sertissage d'ébauches tubulaires, contenant un support monté sur la base, une matrice et un poinçon élastique de serrage installé coaxialement à la matrice, caractérisé en ce que, pour permettre de contrôler l'effort de serrage du poinçon, il est équipé avec un vérin hydraulique, dont le corps est réalisé dans la matrice le long de son axe, et le vérin hydraulique du piston est relié à un poinçon élastique, ainsi qu'un accumulateur hydraulique relié à la cavité sur-piston du vérin hydraulique par une canalisation avec une vanne qui régule la pression du fluide

Compilé par I. Kapitonov

Tekhred N. Stroganova

Correcteurs : L. Orlova et A. Galakhova

Editeur V. Kukharenko

Commande 82812 Réf. N° 337 Circulation 1034 Abonnement

OBNL du Comité d'État de l'URSS pour les inventions et les découvertes

1I3035, Moscou, Ya-35, Emb. Raushskaya, 4/5

Imprimerie, avenue Sapunova, 2

Sources d'information prises en compte dans l'examen

1. Feuille d'estampage, atlas des schémas, M., Mashinostroenie, 1975, p.115, fig. 308.

Page 124

CONFÉRENCE #17

Opérations de changement de forme d'emboutissage de feuilles. Sertissage et distribution

Plan de cours

1. Sertissage.

1.1. Paramètres technologiques de base du sertissage.

1.2. Détermination des dimensions de la pièce d'origine.

1.3. Détermination de la force nécessaire lors du sertissage.

2. Répartition.

2.1. Les principaux paramètres technologiques de distribution.

2.2. Détermination des dimensions de la pièce d'origine.

3.3. Dessins de timbres.

1. Sertissage

Le sertissage est une opération par laquelle la section transversale de l'extrémité ouverte d'un article creux ou d'un tuyau pré-étiré est réduite.

Lors du sertissage, l'extrémité ouverte d'une billette ou d'un tuyau creux est poussée dans la partie de travail en forme d'entonnoir de la matrice, qui a la forme d'un produit fini ou d'une transition intermédiaire (Fig. 1). La matrice annulaire présente une cavité de travail à génératrice rectiligne, inclinée sur l'axe de symétrie ou curviligne.

Figure 1 - Schéma du processus de sertissage

Si le sertissage est réalisé à l'état libre, sans contre-pression de la pièce de l'extérieur et de l'intérieur, seule sa partie située dans la cavité de la matrice est déformée plastiquement, le reste est déformé élastiquement. Les cols de bidons cylindriques, de bombes aérosols, de divers adaptateurs de canalisation, de cols de douilles et autres produits sont obtenus par sertissage.

1.1. Principaux paramètres technologiques du sertissage

La partie déformable de la pièce lors du sertissage est dans un état volumétriquement déformé et volumétriquement sollicité. Dans les directions méridienne et circonférentielle, il existe des efforts de compression et des efforts de compression, dans le sens radial (perpendiculaire à la génératrice) des efforts de traction et des efforts de compression des éléments annulaires de la pièce creuse. Si le destin est que la surface intérieure de la pièce creuse n'est pas chargée pendant la compression, et avec une pièce à paroi relativement mince, elle est petite par rapport à, alors nous pouvons supposer que le schéma d'état de contrainte sera une compression biaxiale plate dans le méridien et les directions circonférentielles. En conséquence, il y a un épaississement des parois au bord du produit.

La déformation lors du sertissage est estimée par le taux de sertissage qui est le rapport du diamètre de la pièce sur le diamètre moyen de sa partie déformée :

La quantité d'épaississement peut être déterminée par la formule :

où épaisseur de paroi de la billette, mm ;

épaisseur de paroi au bord du produit après sertissage, mm;

Diamètre de la billette creuse, mm ;

diamètre du produit fini (après sertissage), mm;

rapport de sertissage.

Pour les matériaux minces ( 1,5 mm) les rapports de diamètre sont calculés en fonction des dimensions extérieures, et pour les plus épais en fonction des diamètres moyens. Les rapports de sertissage pour les produits en acier sont de 0,85 0,90 ; pour le laiton et l'aluminium 0,8-0,85. Limitation du taux de sertissage

Il est considéré comme tel à partir duquel commence la perte de stabilité de la pièce et la formation de plis transversaux sur celle-ci. Le coefficient de sertissage limite dépend du type de matériau, de la valeur du coefficient de frottement et de l'angle de conicité de la matrice de sertissage.

où est la limite d'élasticité du matériau ;

P - module de durcissement linéaire;

 - coefficient de friction; = 0,2 -0,3;

 - angle de conicité de la matrice.

L'angle de conicité optimal de la matrice avec une bonne lubrification et une surface de pièce propre est de 12…16 , dans des conditions de frottement moins favorables 20…25 .

Le nombre de sertissages peut être déterminé par la formule :

Le recuit est obligatoire entre les opérations de sertissage. Les dimensions de la pièce après sertissage augmentent en raison du ressort de 0,5 ... 0,8% des dimensions nominales.

Le sertissage est effectué dans des conditions de compression inégale dans les directions axiale et circonférentielle. A certaines valeurs critiques des contraintes de compression et  il y a une perte locale de stabilité de la pièce, aboutissant au pliage.

A B C D)

Figure 2 Options possibles pour le flambage lors du sertissage : a), b) formation de plis transversaux ; c) la formation de plis longitudinaux ; d) déformation plastique du fond

Par conséquent, la valeur critique du taux de compression est régie par le flambement local. Pour éviter la formation de plis lors du sertissage, une tige d'écartement est insérée dans la pièce.

Le facteur de sertissage critique, la précision dimensionnelle des pièces obtenues par sertissage, dépend de manière significative des propriétés anisotropes du matériau de la pièce. Avec une augmentation du coefficient d'anisotropie normale R le taux de sertissage limite augmente ( K = ré / ré )*** K = ré / ré moins, car cela augmente la résistance des parois de la pièce à l'épaississement et au flambage. Une conséquence de l'anisotropie dans le plan lors du sertissage est la formation de festons au niveau de la section de bord de la pièce sertie. Cela nécessite une découpe ultérieure et, par conséquent, une consommation de matériau accrue.

L'angle d'inclinaison de la matrice génératrice de sertissage a une valeur optimale, à laquelle la contrainte méridienne est minimale, à

 .

Si  0,1, alors \u003d 21  36 ; et si  0,05, alors = 17 .

Lors du sertissage dans une matrice conique avec un trou central, la partie de bord de la pièce se plie (tourne) lors de la transition de la cavité conique à la cavité cylindrique, puis, en la traversant, acquiert à nouveau une forme cylindrique, c'est-à-dire le la partie du bord de la pièce se plie et se redresse alternativement sous l'influence des moments de flexion. Une influence significative sur la précision du diamètre de la partie réduite de la pièce a un rayon de courbure du bord de travail de la matrice (figure). Cela s'explique par le fait que le rayon naturel de la courbure (de la partie de bord) de la pièce a une valeur bien définie, en fonction de l'épaisseur, du diamètre de la pièce et de l'angle d'inclinaison de la matrice de formage.

=  (2 péché  ) .

L'épaisseur de la partie de bord de la pièce peut être déterminée par la formule suivante : = ; où est la base du logarithme naturel.

Figure 3 - Sertissage dans une matrice conique avec un trou central

Si  , alors l'élément de pièce se déplaçant de la partie conique de la zone de déformation dans le cylindre résultant perd le contact avec la matrice et le diamètre de la partie cylindrique de la pièce comprimée ou du produit semi-fini diminue de, c'est-à-dire

Si, alors le phénomène indiqué ne se produit pas, et le diamètre de la partie réduite de la pièce correspond au diamètre du trou de travail de la matrice.

Il résulte de ce qui précède que le rayon de la matrice doit satisfaire la condition suivante :

et le changement possible du diamètre de la partie cylindrique de la partie emboutie peut être déterminé par la formule :

1.3. Détermination des dimensions de la pièce d'origine

La hauteur de la pièce destinée au sertissage, à partir de la condition d'égalité des volumes, peut être déterminée par les formules suivantes :

en cas de sertissage cylindrique (Fig. 4, a)

dans le cas d'un sertissage conique (Fig. 4b)

dans le cas d'un sertissage sphérique (Fig. 4, c)

0.25 (1+).

Figure 4 Schéma de détermination des dimensions de la pièce

1.4 Détermination de la force nécessaire lors du sertissage

La force de sertissage est la somme de la force nécessaire au sertissage proprement dit dans la partie conique de la matrice, et la force nécessaire pour plier (tourner) le bord serti jusqu'à ce qu'il s'arrête dans la ceinture cylindrique de la matrice

Figure 5 Schéma de détermination de la force de sertissage

Parcelle Oa correspond à la force nécessaire pour plier le bord de la pièce à l'angle du cône de la matrice; tout le site Vo correspond ; terrain Soleil correspond à la force; terrain CD correspond au glissement du bord de la pièce le long de la ceinture cylindrique de la matrice, la force de sertissage augmente légèrement.

Lorsque la pièce sort de la matrice, la force diminue quelque peu et devient égale à la force dans le processus de sertissage en régime permanent. Robj.

La force est déterminée par la formule :

=  1-  1+  +  1-  1+  3-2 cos  ;

où  - limite d'élasticité extrapolée égale à .

La compression est effectuée sur des presses à manivelle et hydrauliques. Lorsque vous travaillez sur des presses à manivelle, la force doit être augmentée de 10-15

Si  = 0,1…0,2 ; ensuite

S 4.7

Cette formule donne un calcul assez précis pour 10…30  ; ,1…0.2

Approximativement, la force de déformation peut être déterminée par la formule :

2. Opération de distribution

L'opération d'expansion, utilisée pour obtenir diverses pièces et produits semi-finis à section variable, permet d'augmenter le diamètre de la partie de bord d'une billette ou d'un tuyau cylindrique creux (Fig. 6).

À la suite de ce processus, il y a une diminution de la longueur de la génératrice de la pièce et de l'épaisseur de paroi dans la zone de déformation plastique, couvrant la zone avec des dimensions transversales accrues. La distribution est effectuée dans un poinçon à l'aide d'un poinçon conique, qui déforme une billette creuse sous la forme d'un segment de tuyau, un verre obtenu par emboutissage, ou une coque annulaire soudée, pénétrant dans celui-ci.

A B C)

Figure 6. - Types de pièces reçues par distribution : a)

2.1. Principaux paramètres technologiques de distribution

Le degré de déformation dans les calculs technologiques est déterminé par le coefficient de dilatation, qui est le rapport du plus grand diamètre de la partie déformée du produit au diamètre initial de la billette cylindrique:

La plus petite épaisseur de la pièce est située au bord de la pièce résultante et est déterminée par la formule :

Plus le coefficient de dilatation est élevé, plus l'amincissement de la paroi est important.

Le degré de déformation critique est régulé par l'un des deux types de flambage : plissement à la base de la pièce et apparition d'un col, conduisant à la destruction - une fissure, dans une ou plusieurs sections du bord de la partie déformée de la pièce simultanément (Fig. 7).

Figure 7 Types de flambement lors de la dilatation : a) pliage à la base de la pièce ; b) l'apparence du cou

L'apparition de l'un ou l'autre type de défauts dépend des caractéristiques des propriétés mécaniques du matériau de la pièce, de son épaisseur relative, de l'angle d'inclinaison de la génératrice du poinçon, des conditions de frottement de contact et des conditions de fixation de la pièce dans la matrice . Meilleur angle de 10 à 30 .

Le rapport du plus grand diamètre de la partie déformée de la pièce au diamètre de la pièce d'origine, auquel un flambement local peut se produire, est appelé coefficient de dilatation limite.

Le rapport de distribution limite peut être supérieur de 10 à 15 % à celui indiqué dans le tableau 1.

Dans le cas d'une opération avec chauffage, la pièce peut être de 20 à 30 % supérieure à celle sans chauffage. Température de chauffe optimale : pour acier 08kp 580…600 À PARTIR DE; laiton L63 480…500 C, D16AT 400…420  C.

Tableau 1 Valeurs du ratio d'étalement

Matériel	À
		0,45…0,35		0,32…0,28
		sans recuit	recuit	sans recuit	recuit
acier 10			1,05	1,15
aluminium		1,25	1,15	1,20

La force de distribution peut être déterminée par la formule :

où C coefficient en fonction du coefficient de distribution.

À.

2.3. Détermination des dimensions de la pièce d'origine

La longueur de la pièce est déterminée à partir de la condition d'égalité du volume de la pièce et de la pièce, et le diamètre et l'épaisseur de paroi sont pris égaux au diamètre et à l'épaisseur de paroi de la section cylindrique de la pièce. Après expansion, la section conique de la pièce présente une épaisseur de paroi inégale qui varie de à.

La longueur longitudinale de la pièce peut être déterminée par les formules suivantes :

1. lors de la distribution selon le schéma a) (Fig. 8):

Figure 8. Schéma de calcul de la pièce initiale

2. lors de l'expansion selon le schéma b) si les rayons de courbure de la pièce lors de son déplacement vers la partie conique du poinçon et de sa sortie sont égaux les uns aux autres et que leurs valeurs correspondent à:

2.4. Dessins de matrices

La conception de la matrice d'expansion dépend du degré de déformation requis. Si le degré de déformation n'est pas important et que le coefficient de dilatation est inférieur à la limite, le voilement local est exclu. Dans ce cas, des matrices ouvertes sont utilisées sans contre-pression sur la section cylindrique de la pièce.

À des degrés de déformation élevés, lorsque le coefficient est supérieur à celui limite, on utilise des matrices avec un support de manchon coulissant, qui créent une contre-pression sur la section cylindrique de la pièce (Fig. 9).

Le manchon coulissant 4 est abaissé par des poussoirs réglables en longueur 3, fixés sur la plaque supérieure 1, ce qui élimine la possibilité de pincer la pièce au niveau de la zone de contact du poinçon 2, de la pièce et du manchon coulissant 4. L'utilisation d'un tampon avec un support à manchon coulissant vous permet d'augmenter le degré de déformation de 25 à 30% .

Figure 9 - Schéma d'un poinçon pour distribution avec contre-pression : 1 plateau supérieur ; 2 poinçons ; 3 poussoirs ; 4 manchons coulissants ; 5 mandrins ; 6 ressorts ; Fond 7 plaques

Le degré limite de déformation lors de l'expansion avec un poinçon conique peut également être augmenté si une petite bride est obtenue sur le bord de la pièce avec une largeur au rayon de courbure intérieur (Fig. 10). Lors de l'expansion, la bride perçoit, sans destruction, des contraintes de traction circonférentielles plus élevées que le bord de la pièce sans bride. Dans ce cas, le degré limite de déformation augmente de 15 à 20 %.

Figure 10 - Schéma de distribution d'une pièce avec une petite bride

La distribution des ébauches dans les matrices peut être effectuée sur des presses mécaniques et hydrauliques.