Челябинск 2018

Изм. Лист 
№ докум. 
Подпись Дата 
Лист 
28 
15.04.05.2018.582.00 ПЗ 
 
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ 
ПАРАМЕТРЫ 
ФОРМООБРАЗОВАНИЯ 
ОТВЕРСТИЙ В ТОНКОЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВКАХ ВРАЩАЮЩИМСЯ 
ПУАНСОНОМ 
Процесс формообразования отверстия с отбортовками вращающимся 
пуансоном связан с пластическим деформированием заготовки при непрерывном 
изменении температуры. В данной главе приводится описание изготовления 
заготовок и инструмента, экспериментальной установки, последовательность 
проведения экспериментов, результаты и выводы по ним [37, 38, 40]. 
Термическое сверление может быть реализовано в двух основных 
вариантах: мягком (при заданной постоянной осевой нагрузке на пуансон) и 
жестком (при заданной осевой подаче).
Мягкий режим реализуется на станках с ручной подачей, при этом 
гарантируется плавность течения материала и отсутствие повреждения 
(деформации или разрушения) детали из-за перегрузок. График изменения
скорости осевого перемещения пуансона во времени при мягком режиме 
сверления является нелинейным. Эта нелинейность обусловлена естественными 
механизмами течения металла под пуансоном. Недостатком мягкого режима 
является возможность возникновения ситуации, когда приложенной нагрузки 
может не хватить для интенсивного нагрева и размягчения материала. Либо, 
напротив, может произойти остановка шпинделя при заклинивании пуансона в 
отверстии. Разновидностью мягкого режима является сверление в ручном режиме, 
когда оператор имеет возможность регулировать осевую нагрузку в зависимости 
от текущих параметров технологии сверления. Однако, такой режим неприемлем 
в серийном производстве.
Жесткий режим удобен для реализации на станках с ЧПУ 
(обрабатывающих центрах), на которых можно программно задавать 
необходимую величину осевой подачи пуансона при сверлении. Недостатком 
жесткого режима пластического сверления является то, что внедрение пуансона в 
обрабатываемую деталь без учета естественных кинетических процессов, 

---

Изм. Лист 
№ докум. 
Подпись Дата 
Лист 
29 
15.04.05.2018.582.00 ПЗ 
 
происходящих в зоне контакта «металл-инструмент» чревато неконтролируемым 
повышением осевой нагрузки, способной привести к повреждению детали или
инструмента.
2.1 Изготовление инструментов, описание выбираемого оборудования, 
технологической оснастки 
Для изготовления инструмента был выбран твердый сплав ВК8. Область 
применения ВК8 (подгруппа ИСО К40) – черновое точение и расточка серых 
чугунов при неравномерном сечении среза и прерывистом резании, зенкерование 
и сверление отверстий, обработка цветных металлов и неметаллических 
материалов, нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов в неблагоприятных 
условиях и на нежестком оборудовании. Буква «В» означает вольфрам, «К» – 
кобальт. Цифра в конце определяет процентное соотношение последнего 
элемента. ВК8 состоит на 92% из карбоната вольфрама и 8% кобальта [61]. 
Таблица 2.1 – Физико-механические свойства ВК8 [61] 
Группа 
Марка 
Код 
ОКП 
Физико-механические свойства 
Придел 
прочности при 
изгибе, Н/мм
2
(кгс/мм
2
), не 
менее 
Плотность, 
х10
3
кг/м
3
(г/см
3
) 
Твёрдость 
HRA, не 
менее 
Вольфрамовая ВК8 196525 
1666(170) 
14,5–14,8 
88,0 
Таблица 2.2 – Метрическая резьба [62] 
Диаметр резьбы 
Шаг резьбы, мм 
Диаметр отверстия под резьбу, мм 
минимальный 
максимальный 
М5 
0,8 
4,1 
4,2 
Для изготовления инструмента взята фреза из твердого сплава ∅6 мм 
(рисунок 2.1). Из твердого сплава марки ВК8 был изготовлен инструмент

---