Романовский - Справочник по холодной штамповке (1246231), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Сущность этого способа заключается том, что срез кромки (фаски) происходит в результате вертикального перемещения плоского пуансона при одновременном горизоитэяьиом перемещении натри ы. По штампа происходит постепенное сбляжепие режущих кромок ицы. пуансона 1 и матрицы 2, Чистота среза соответствует 6-му классу шерохова. 1 Кравец ЛЬ Л. А. е. 4(боба. УСИЛИЕ РЕЗАНИЯ ПРИ ВЫРУВКЕ И ИРОВИВКВ 4. УСИЛИЕ РЕЗАНИЯ ПРИ ВЫРУБКЕ И ПРОБИВКЕ Е процессе вырубки листового металла возникаег сложное неоднородное силовое поле, сконцентрированное вблизи режущих кромок пуансона и матрицы.
На рис 7 приведена схема сил, действующих иа заготовку прн вырубке без прижима. Пуансон обмчио вдзвливае(ся в ластовую заготовку не по всей торцовой поверхности, а лишь по кольцевому (или иной формы) пояску шипроисходит и со стороны р иной Ь. Такое же вдавливание Ь матрицы. Давление пуансона и матрицы по ширине пояска распределено неравномерно, как показано иа рис. 7. Оио может быть заменено равиодействую- /с2 шими удельных усилий Р и Р„ а ~ )(Р приходящихся иа единицу длины 1 контура, диаметром «х и «х. Таким образом при выруб- (2 ке — пробивке возникает пара сил Р, и Р, с плечом а, создающих круговой (простраиствеяный) изгибаощий ыомент М, е под действием которого относительно тонкая заготовка изги- )($ бается и выпучивается.
В ре- РЕ зультате изгиба заготовки еозникает давление металла иа наружную поверхность пуансона и распирающее давление иа е кромки матрицы (на рис. 7 но- «г казаны реактивные удельные усиляя О н )7). Кроме нормальных снл на поверхность ваготов- Рес. у. схеме сээ, эеастэующэх эе эхгехоэху э ки действуют касательные уси- процессе вырубки лия, созданные силамн тренин (РРх Ф РРх Р)() Ввиду сложности и неоднородности силового поля при вырубке — пробивке в технологических расчетах прнменяегся условная шгхяологическая величина — сопротивление срезу (кгсlмм') аср Ртах/ЬЗ Оиа объединяет все виды сонротивлеиия вырезаемого металла и автоматически учитывает у~рочнение металла к моменту скола.
Сопротивление срезу является условной велячиной вследствие того, что усилие отяесено к полной боковой юверхиости детали. Экстремальное значение сопротивлении срезу получаем, если отнесем максимальное усилие к оставшейся плошади поверхности ааготовкя в момент начала скалывания шириной 5 — Ь„, Экстремальное и условное сопротивления срезу иаходятси в зависимости аэя = асс/(3 — Ьп).
Однако глубина вдавливания Ь„ие является постоянной для данного металла, так как зависит также.от зазора и скорости вырубки (см. рис. 4), что затрудняет практическое применение втой величины. Кроме того, яля определения расчетного усиляя вырубки и пресса нет необходимости прибегать к экстремальным значениям а , так нак Р имеет одно н то же значение, прн любом способе подсчета. эх' тех На рис. 8 приведена типовая диаграмма изменения усилия вырубки на протяжении рабочего хода. Наивысшая точка кривой соответствует наибольшему усилию Р н окончанию пластичесюй станин процесса вырубки. Перегиб кривой' 17 16 РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ ' УСИЛИЕ РЕЗАНИЯ ПРИ ВЫРУБКЕ И ПРОБИВКЕ карактеризует возникновение скалывающих трещин у резкужих кромок матрицы, а затем и у пуансона, что являетсн началом скола.
Вертикальная линия соответст. вует окончанию вырубки, резкому паденяю усилия н разгрузке пресса. Остальная часть диаграммы фиксирует вибрации ползуна пресса и проталкивание детали в матрицу. Как показали исследования автора [!22; !23), сопротивление срезу зависит не только от механических свойств металла и степени предварительного наклепа, но также от относительной толщины вырубки, зазора Р и скорости процесса резания. Следовательно, а не может быть однозначной величиной рля какого. ср либо металла, а различна в разных случаях проРм —— цесса вырубки или пробивкк. В результате экспериментальных исследований процесса вырубки-пробивки круглых деталей и отверстий в заготовках из листовой стали различных толшин и марок [122) установлена количественная зависимость а, =(тЯ/з(+0,6) а, где ш — коэффициент, зависящий от относительного зазора г/Я.
При оптимальной величине двустороннего зазора г = 0,13 Я коэффициент ш = 1, 2, а сопротивление срезу находится по формуле азр (1,2Я/3+0,6) аз ~(1+2Я/3) ат. Выявленнан зависимость а,р от относительной толшяны детали Я/3 объясняется значительным увеличением жесткости вырубаемых деталей при уве/гп личенни отношения Я/б, в результате 'чего резко возрастают удельные распирающие усилия, а следовательно, повышается сопротивление металла рубки на протхпеннн рзбочего РЭЭДЕЛЕНИ10 хада На рис.
9, а приведена аппроксимированная зависимость азр/а от относительной толщины детали Яlг( для стали при разной величине зазоров. На рис. 9, б приведена величина сопротивления срезу в зависимости от отношения Я/б для наиболее применяемых марок углеродистых сталей при оптимальном зазоре. Расчетное усилие процесса среза штампами с параллельнымя режущими кром. кани определяется по формуле Рзр= ВЯа,р, где азр — сопротивление срезу с учетом отношения Я/3 и величины зазора. нала и з Полное усилие вырубки обычно учитывает поправку на неоднородность м теал и затупление режущих кромок введением поправочного коэффициента й = 1,2.
а случае применения пружинного, резинового или пневматического съемиика, и" и- жима или выталкив кивателя к расчетному усилию вырубки прибавляют усилие сжатия буферов или пружин. Полное усиляе вырубки составляет Р 1,2Рзо+0~1 1,2(.Яа,9+Об, где б — усилие сжатия буфера, прижима, съемника, кгс. Агля я упрощения подсчета усилий можно пользоваться усредненными значениями а,р по табл. 3. Как видно из табл.
3, для большинства случаев вырубки деталей крупных н средних размеров вследствие малой жесткости их влияние относительной толщины на азр сравнительно невелико. Поэтому в указанных случаях практичесхи можно бивке в ' пользоватьсн приближенной средней величиной а (0,7 —: 0,8) а . Н от ерстнй с отношением Я/з( > 0,2, в результате резкого увеличения цилннд- — о при про. 3., Усредненные расчетные значения а, рнческой жесткости отхода и упрочнения металла а,р значительно возрастает н должна определяться по приведенным, выше формулам' нли диаграмме (рис. 9, 6). Точные методы расчетов имеют наибольшее значение дли определения фактической локальной нагрузки режущих кромок для выбора наиболее стойкой штампоной стали, Указанные расчеты приведены е третьем разделе, г а/бзу/бб б)б„ Дб /20 /)/ йб йз й7 йу 5/г( Рнз.
9. Зззнсзнозть сопротнзленнп срезу от отношения ЗДЕ а — зззпспыость и /П от отноентепьвой толщпны детзлн 3/4 дан углеродистой степе; 1 — г = 0,155: 2 — з 0,15; б — г 0,055; 4 — х = О,еобэ 1беззззорнзн вырубка): ер з б — соп отнзпенне срезу дпя пзнболее рзспрострзнензых сталей; 1 — стель еэнп, 2 — стель 20 н стэ; б — сталь 50; 4 — сталь 45; б сталь х!Зн!071 б — сталь б5Г Усилие пресса обычно берется значительно больше расчетного усилия вырубки для увеличения запаса жесткости и повышения надежности и долговечности пресса и штампа (см. второй раздел).
Так как на практике приходится иметь дело с' материалами определенных марок по.ГОСТам, то для удобства практнчесяагн.'1!Ю)вязрйзй)яя319;;мправочных табляцах приведены укрупненные данные по сопрогййлрйкю крезу при, вырубке и мехаицче- СКИМ СВОЙСтВаМ ДЛЯ ОСНОВНЫХ ГОСТИРОВаиЗМРйзцйтййкзнанг ПРИМЕНЯЕЗ!ЫХ В ХОЛОДНОЙ штамповке '.
' Сн. пятый рзздеп. 18 19 рйздплитильныи оппрйции 4. Применяемые величины скосов Я 1 3 аср. вя = (л( — + 0,6) п,— «и Нл„/б йб йб а) йс/б Об тяп спаса (рве. Н) формулы )спаяй сырубяя Твп емрсскя 04 йг ( г , б бб )гб О б б 7фмч йг/ йбг л, Обб ла)/млн йэбум) /л Упрощениаи формула Р ЕЯасрй, где й — коэффициент йля Е до 200 мм При Н Я й=0,4 ч- 06( при Н 23 й* 0,2.с.
0,4 Общий случай вырубки со скосом режущих кромок г/б ббб 07г 0(г Прямоугольная вырубка с двусторокннм скосом режущих к рамок При Н)3 Р 2(гор (а+Ь вЂ” ) Я ПриН Я Р 23а (а+ 0,5Ь) При Н~Я Р= Яа (а+Ь вЂ” ) При Н=Я Р Яа, (а+Ь) Надрезка прямоугольной формы с односторонним ско- сом Сведения по сопротивлению срезу при вырубке иеметаллических материалов приведены в гл.