Неблагоприятные условия снижают допустимую длину свободной осаживаемой части заготовки. Например, при косой отрезке заготовки и неудовлетворительном состоянии рабочей поверхности пуансона предельная величина отношения lo/do при высадке за один, удар может снизиться до 1,5 do и ниже.

При высадке головки болта за несколько переходов первые переходы носят подготовительный характер. На подготовительных переходах заготовка принимает про­межуточную форму, при этом вследствие осадки про­исходит уменьшение отношения lo/do (для последующе­го перехода). Окончательное оформление головки осуществляется на последнем переходе высадки.

2. Отношение диаметра высаживаемой головки к ее высоте.

Чем больше отношение D/H, т. е. чем меньше вы­сота головки болта и больше диаметр, тем труднее протекает процесс высадки, тем больше усилие для формообразования головки.

Практически влияние величины D и Н оценивают через отношение D/do и H/do. Отношение H/do, особен­но для нержавеющей стали, не должно быть меньше 0,5. Отношение D/do при высадке за один удар должно составлять не более 2,2, за два удара 2,2—2,6, за три удара 2,6—4,0.

3. Относительная и истинная деформация.

Отношение lo/do не характеризует интенсивности процесса деформирования 'и является в основном тех­нологическим фактором. Деформация при формообра­зовании головки оценивается величинами относитель­ной деформации или истинной (логариф­мической) деформации.

Кроме того, при оценке процесса осадки необходимо учитывать и величину деформации в поперечном на­правлении (уширение q= {Fi—Fo)jFi, где Fo и Fi — соответственно начальная и конечная площадь попе­речного сечения заготовки.

При высадке полукруглых, потайных, полупотайных и шестигранных головок болтов величины поперечной деформации различны в различных сечениях головки. В сечении с наименьшим поперечным размером проис­ходит минимальная деформация, в сечении с наиболь­шим размером — максимальная. В этих случаях необ­ходимо учитывать среднюю и максимальную величину поперечной деформации.

Очевидно, что для цилиндрических головок болтов поперечная деформация во всех сечениях головки имеет одинаковую величину. Чем больше величина средней деформации, тем выше усилие формообразования го­ловки, тем больше вероятность появления трещин при осадке, тем важнее пластические свойства металла.

Максимальная поперечная деформация для нецилиндрических головок имеет место на ограниченных участках высаживаемой головки и вероятность появ­ления трещин на этих участках зависит главным об­разом от количества и величины дефектов поверхности исходного материала.

Таким образом, по величинам деформации определя­ют 'возможность высадки головки болтов без нарушений сплошности материала и оценивают силовые параметры высадки. При выборе технологического процесса необхо­димо стремиться к получению минимальной степени де­формации.

Степень деформации при высадке головок может быть снижена путем увеличения диаметра исходного металла. Увеличение диаметра исходного металла воз­можно при процессе штамповки, включающем редуци­рование или прямое выдавливание стержня.

Редуцирование представляет операцию заталкивания заготовки в редуцирующую матрицу (рис. 4, а), сопровождающуюся уменьшением диаметра стержня соответственно диаметру редуцирующего пояска (без осадки заготовки). Качество процесса редуцирования

а д

Рис. 4. Редуцирование (в) и прямое выдавливание (б)

определяется, главным образом, продольной устойчи­востью заготовки (отсутствием изгиба стержня) 'и зави­сит от 'степени уменьшения сечения стержня при редуци­ровании.

Предельная величина уменьшения диаметра стерж­ня при свободном редуцировании составляет 15—16%. Превышение этой величины может привести к изгибу стержня и наплыву металла перед матрицей.

Редуцируются, как правило, болты с длиной стерж­ня, не превышающей 10 диаметров резьбы. Редуцирова­ние более .длинных заготовок требует повышенной точности изготовления инструмента и часто затрудни­тельно из-за изгиба стержня при выталкивании заго­товки из матрицы. В отечественной и зарубежной прак­тике редуцирование больших длин производится редко и только при значительном снижении скорости редуци­рования.

При прямом выдавливании заготовка полностью за­полняет канал матрицы (ом. рис. 4, б), свободная часть отсутствует и опасности потери устойчивости при заталкивании заготовки практически нет. Выдав­ливанием можно уменьшать диаметр- стержня до 50% и более.

Благоприятные условия протекания процесса пря­мого выдавливания (неравномерное трехстороннее сжа­тие) способствуют увеличению пластичности металла, поэтому трещины при этом процессе на поверхности изделий, не возникают. При прямом выдавливании воз­можны относительные деформации до 95%. Так же как и редуцирование, выдавливание больших длин не производится.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКИ БОЛТОВ

Технологический процесс изготовления заготовок болтов с шестигранной головкой (без резьбы) включает в себя образование промежуточной формы головки, окончательное оформление головки (шестигранника), получение стержня с требуемыми размерами, образо­вание фаски.

Шестигранную головку можно получить обрезкой предварительно высаженной цилиндрической головки, или пластической деформацией .Фаска на конце стержня также может выполняться как пластической деформацией (при штамповке бол­тов), так и резанием. Предпочтительным является об­разование фаски резанием на встроенном в высадочный автомат приспособлении, так как при образовании фас­ки выдавливанием в матрице усложняется изготовление матриц, а при накатке резьбы на стержне с выдавленной фаской снижается стойкость накатного инстру­мента.

При получении фаски выдавливанием на каждую длину болта требуется своя матрица, в то время как при штамповке без оформления фаски перестройка ав­томата по длине болта не влечет смены матрицы. Од­нако при штамповке болтов из низкоуглеродистой стали и при ограниченных перестройках автомата це­лесообразно образование фаски выдавливанием.

Известны следующие основные технологические про­цессы штамповки болтов: без редуцирования; с одно­кратным редуцированием; с двукратным редуцировани­ем; с выдавливанием и редуцированием,.

Технологический процесс высадки без редуцирова­ния применяется для изготовления болтов М6-М24 с уменьшенной головкой с диаметром гладкой части

стержня, равным среднему диаметру резьбы (ГОСТ 7795—70, ГОСТ 7811—70), и коротких болтов с резь­бой до головки или с малой величиной гладкого участка (ГОСТ 7796—70 и ГОСТ 7808—70) из низко­углеродистых сталей Юкп и 20 кп. Болты изготовля­ются преимущественно без термической обработки классов срочности 4.8, 5.8 и 6.8. Технологические пере­ходы штамповки приведены на рис. 5.

Цилиндрическая головка высаживается за два уда­ра, размеры стержня изменяются незначительно. При изготовлении болтов с направляющим подголовком одновременно с высадкой головки происходит образо­вание подголовка.