Учебник - Технология и автоматизация листовой штамповки (1246233), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Возможно использование и листовых заготовок больших толщин (до 4...5 мм), однако при этом резко снижается качество поверхности среза, особенно у таких малопластичных материалов, как титановые, магниевые сплавы и закаленные алюминиевые сплавы марок Д16АТ, В95АТ и др. наименьшая тотцнна материала не ограничена: нз весьма гонкой алюминиевой фольги толщиной 0,05.,0,1 мм получают детали с высоким качеством поверхности среза, без заусенцев и заметного искажения. Для разделительньгх операций применяют универсальный штамп (рис. 6.1), который состоит из контейнера 1, промежуточный металлической шайбы 2 толщиной 5 ..10 мм и полиуретановой подушки 3, запрессованной в полость контейнера.
Для извлечения подушки из контейнера в днище контейнера предусмотрено отверстие. Листовую заготовку 4 устанавливают на вырезной шаблон 5, помещенный на подштамповой плите 7, расположенной на столе пре~са. Для регулирования глубины отверстия в гпаблоне под пробивку применяют сменный вкладыш 6. Для увеличения срока службы полиуретановой подушки боковой зазор между поверхностями контейнера и шаблона не должен превьпиать 0,2.. 0,3 мм. Общий срок службы эластичного инструмента при давлении 7...8 МПа составляет 50 000 — 60 000 циклов нагружений. Так как эластичный инструмент в разделительных операциях заменяет одну из рабочих жестких частей обычного штампа -- пуансон или матрицу, то разделение материала происходят только на одной режущей кромке, что вносит существенные изменения в механизм деформирования. 250 Рис.
бя. Схема универсального щтам- па для разделительных операций, вы- полняемых эластичным материалом Рис. бзк Разделение листового материала еластичным инструментом: а — скема разделения; б — поверхность заготовки; и — высота пмблоиа; и — угол. соотгетствнощий началу образования тре- щин; г — - толщина заготовки В операциях разделения жестким инструментом (при отрезке, вырубке, пробивке и т.п.) участвуют две режущие кромки инструмента, вблизи которых возникают локальные очаги пластической деформации. По мере перемещения инструмента пластическая деформация охватывает всю тоупцину материала заготовки, начинается сдвиг частей заготовки, зарождаются трещины скалывания, которые распространяются навстречу друг другу, встречаются при оптимальном технологическом зазоре и на этом разделение заканчивается.
При использовании эластичного инструмента режущая кромка жесткого инструмента внедряется в тело заготовки; вблизи режутцей кромки в теле заготовки возникает очаг пластической деформации. Однако этот очаг деформации локализован, он не распространяется на всю толщину заготовки. Под действием давления гу эластичного материала (резины или полиуретана) часть заготовки прогибается, возникают изгибающий момент, растягивающая сила и контактные касательные напряжения )пу (рис.
6.2, а), которые приводят к появлению растягивающих мерндиональных напряжений о,, действующих вдоль листа. Уменьшение поперечного сечения заготовки, вызванное его утонением эа счет внедрения режущей кромки, приводит к увеличению растягивающего напряжения. При достижении этого напряжения, превышающего напряжение текучести, соответствующего образованию локальной шейки, происходит обрыв заготовки. Поверхность среза будет неровной, иметь угяжины и скол (рис. 6.2, б).
Контур поверхности разделения характеризуется следующими зависимостями. Для пластичных материалов а = (0,5...0,7~; Ь =- (0,75...1,15И; г =я; А=(0,07...0,12н. Для малопластичных материалов а = (0,25...0,45)х; Ь = (0,35...0,65)х; г = 0,5я; А =(0,05...0,1)к По данным Н.гР. Баранова, механгьэм разделения при вырубке и пробивке малопластичных и пластичных материалов эластичным инструментом различен. При вырубке малопластичных и прочных материалов (МА8, Д16Т, В95Т, РТ4 и др.) внедрение режущей кромки в толщину заготовки незначительно, поэтому можно предположить, что образование трещин в этом случае начнется не на режущей кромке, а в наружных слоях заготовки, противоположных режущей кромке, где будут иметь место наибольшие продольные деформации от действия изгибающего момента. Зародившаяся трещина распространяется на всю толщину заготовки — - разделение материала заканчивается.
Растяглвающая сила, действующая вдоль плоскости листа, увеличивает меридиональное напряжение и скорость распространения трещины. Так как на наружной поверхности отсутствует зона локализации деформаций и концентрации напряжений, то трещина может зарождаться в довольно широкой области, что приводит к неровной поверхности среза и неудовлетворительному качеству боковой кромки.
При вырубке пластичных материалов (АДМ, АМцМ, Д16М, АМгбМ„12Х18Н10Т, медь, латунь Л63 и др.) режущая кромка внедряется в заготовку на определенную величину, происходит большее утонение заготовки, чем при деформировании малопластичных материалов. Так как материал достаточно пластичен, то наружные слои заготовки могут допустить большую степень деформации без разрушения и опасаться появления трещины в наружных слоях не приходится. Трещина в этом случае будет зарождаться вблизи режущей кромки (рис.
6.3), где имеет место ярко выраженный локальный очаг пластической деформации, который затем будет распростраюпься вверх на всю оставшуюся толщину заготовки. Как и в предыдущем случае, растягивающие силы увеличивают меридианальные растягивающие напряжения и скорость распространения трещин. Выходом трещины на наружную поверхность заканчивается разделение заготовки.
Так как трещина возникает в определенном месте, на режущей кромке, то поверхность среза будет более ровной и ее качество будет выше, чем при разделении малопластичных материалов. С увеличе253 Х.= 1,4+-- Н, (62) Н =. 3(! т бв) у/у, (6. 1) 255 Рис. 6.3. Зарождение трещины па режущей Рис. 6.4.
Способы защеылснил припукромке прн пробивве отверстнл аластичным ока заготовки: инструментом и — посредством подкладной плиты с подлогом; б-- посредссвом проволоки пнем давления эластичного инструмента с/ н одновременным уменьшением высоты шаблона глубина врезання режущей кромки в материал заготовки ло момента возникновения трещин возрастает Для уменьшения технологических припусков и повышения качества поверхности среза в ряде случаев защемляют край заготовки. Для этого устанавливают рабочий вырубной шаблон на подкладную плиту с подпором илн по периметру шаблона прикрепляют проволоку (рнс.
6.4), что уменьшает давление эластичного инструмента в момент разделения заготовки. Этому также способствуег повышение коэффициента трения между поверхностями прнпуска заготовки н подштамповой плиты, для чего на участке контакта подштамповой плиты с прнпуском на поверхности плиты делают рнфленне нли полвсргают ес пескоструйной обработке.
По данным В.Д. Комарова, высоту злаблона рекомендуется определять но формуле где Н вЂ” — высота шаблона, мм; Ь, — относительное удлинение материала заготовки; у — — толщина заготовки, мм. Высота шаблона влияет на прнпуск, качество поверхности детали н давление эластичной подушки. С увеличением высоты шаблона возрастает отход металла в прнпуск, ухудшается качесгво поверхности среза — появляются заусенцьд однако уменьшается требуемое давление для разделения. Если деталь имеет отверстие, то высоту шаблона устанавливают с учетом минимального диаметра отверстия и она не должна превышать величины Н = 3 с/ . Если это соотношение не выдерживается нвн " н высоту шаблона уменьшать нельзя„то в отверстие шаблона устанавливают вкладыш, высота которого /з = Н вЂ” — с/ „(см.
рис. 6.1). Величина припуска, необходимого для проведения операции вырубки, может быть определена по формуле р — коэффициент трения между листовой заготовкой н подштамповой плитой. для уменьшения прнпуска необходимо увеличивать коэффициент трения, применяя рифление или пескоструйную обработку подштамповых плит. Для гладкой подштамповой плиты моясно пришпь р = =- 0,2, тогда А = 6,4 Н.
Для рифленой поверхности или поверхности после пескоструйной обработки р = 0,4, тогда /, = 3,9 Н. Механизм деформирования при пробивке отверстия имеет свои особенности„связанные с диаметром отверстия, толщиной исходной заготовки н высотой шаблона Н. Как показали исследования А.А. Рябых н Л.Л. Ситникова, возможны три характерных случая. При с//в к 2...2,5 материал заготоввги практически не втягивается в отверстие шаблона, преобладающей деформацией является сдвиг по режущей кромке шаблона и механизм деформирования приближается к пробивке в жестком инструменте с той толыго разницей, что очаг локальной пластической деформации будет развиваться от режущей кромки шаблона. При 2,5 < с//д < 25 материал заготовки втягивается в отверстие шаблона, режущая кромка врезается в заготовку и угоняет материал, образуя локальный очаг деформации вблизи режущей кромки, охватывающий почти всю толщину заготовки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
