Холодная штамповка (842032), страница 2
Текст из файла (страница 2)
4). Они сложнее, но более производительны, так как позволяют получить сразу несколько полос (по числу пар ножей /). Введение в эту конструкцию резиновых роликов 2 позволяет существенно уменьшить «сабельность» нарезанных полос. Необходимая длярезки сила0,AS2oBР =tgoc -п,где п — число пар ножей.Рис. 4. Многодисковые ножницы:/ - роликовые ножи; 2 - резиновые роликиТочность резки на многодисковых ножницах при ширине лентыменее 50 мм составляет (±0,05 . .
. 0,2) мм. Чем тоньше материал иуже полоса, тем выше точность.Шероховатость поверхности среза при резке на дисковых ножницах соответствует Rz = 80 . . . 20 [1].Для получения требуемого качества по диаметру заготовку следует обработать механически (на металлорежущих станках), произвести зачистку или калибровку.Типы вырубных и пробивных штампов.
Выбор конструкциивырубного (пробивного) штампа зависит прежде всего от необходимой точности и программы выпуска конкретной детали. Прикрупносерийном и массовом производстве применяют штампы снаправляющими колонками, а при мелкосерийном — без направления и с направляющей плитой.Штампы без направления просты по конструкции, но точностьих невысока (рис. 6, а). Как правило, в этом случае необходимадополнительная обработка полученных деталей.2.2. Вырубка и пробивкаВырубка — получение заготовок из листового материала, пробивка — получение в заготовке необходимых отверстий (конструктивных или технологических).На рис. 5 схематично показаны три стадиидеформирования материала заготовки в процессевырубки (пробивки):а — упругое деформирование (если пуансонубрать, то полоса примет прежнюю форму);б — пластическое деформирование (еслиубрать пуансон, то останется вмятина в материале);в — разрушение (скалывание) материала.Точность резки при этом зависит от толщинылиста:13-й квалитет — при 5 ^ 1,5 мм; 14-й кваРис.
5. Стадии литет — при S ^ 1,5 мм.деформированияКачество поверхности реза при односторонматериала в пронейрезке соответствует Rz = 160... 40, а прицессе вырубкидвусторонней Rz = 8 0 . . . 20 [1].(пробивки)10Рис. 6. Схемы вырубных (пробивных) штампов для мелкосерийного производства:а - штамп без направления; б - штамп с направляющей плитой; / - пуансон;2 — матрица; 3 — направляющая колонка; 4 — втулкаШтампы с направляющей плитой применяют как при мелкосерийном, так и при среднесерийном производстве (рис. 6, б). Направляющая плита 3 центрирует пуансон 1 относительно матрицы 2.Однако отверстие в направляющей плите быстро изнашивается, врезультате не обеспечивается постоянство одностороннего зазораZ между матрицей и пуансоном, снижается точность получаемыхразмеров.
С целью быстрого восстановление (ремонта) штампа внаправляющую плиту запрессовывают втулку 4.Штампы с направляющими колонками применяют при многосерийном и массовом производстве. В штампе, показанном нарис. 7, а, матрица 8 монтируется жестко на нижней плите 11 штампа, а пуансон 3 — на верхней подвижной плите 2 штампа. Хвостовик 1 верхней плиты штампа устанавливается в отверстие ползунапресса и крепится на нем винтом.11Количество направляющих колонок в штампе составляет отдвух до четырех. Это зависит от необходимой силы для вырубки(пробивки) и точности штамповки.
На рис. 8, а показан вид сверху на штамп с двумя направляющими колонками. Такие штампыудобны в работе, так как зона штамповки открыта, но могут применяться только при вырубке (пробивке) с небольшими усилиями (до3... 5 кН), поскольку возникает изгибающий момент на верхнююплиту. Более силовыми (более 5 кН) являются штампы с четырьмянаправляющими колонками (рис.
8, б), которые создают и необходимые условия для выполнения более точной штамповки.Рис. 7. Штампы с направляющими колонками:а - штамповка со съемником; б - штамповка на провал; 1 - хвостовик; 2 верхняя плита штампа; 3 - пуансон; 4 - втулка; 5 - направляющая колонка; б,10 - буфер; 7 - съемник; 8 - матрица; 9 - выталкиватель; 11 - нижняя плита;12 - полоса (заготовка)При штамповке ползун пресса совершает возвратно-поступательное движение верхней подвижной плиты с пуансоном, обеспечивая штамповку. Перед штамповкой полоса (заготовка) 12 устанавливается на матрицу, включается пресс, верхняя плита с пуансоном по направляющим колонкам 5 опускается вниз, вырубая(пробивая) деталь. При этом полоса прижимается съемником 7к матрице, резиновые буферы 6 сжимаются, обеспечивая необходимую силу прижатия полосы непосредственно при вырубке(пробивке), а при подъеме верхней плиты с пуансоном снимаютполосу с последнего. Без прижима точность вырубки ухудшается.Вырубаемая деталь сжимает резиновый буфер 10 выталкивателя 9,который затем освобождает деталь из матрицы.
Вместо резиновыхбуферов 6 я 10 могут использоваться другие упругие элементы,например пружины. Для поддержания соосности пуансона и матрицы и снижения трения между направляющими колонками иверхней плитой штампа в последнюю запрессованы подшипникискольжения в виде втулок 4.Возможна работа на провал детали (рис. 7,6). В этом случае внижней плите выполнено отверстие или паз для выгрузки готовойдетали или отходов после пробивки.12Рис. 8. Зоны штамповки:а - в штампе с двумя колонками; б в штампе с четырьмя колонками: / направляющие колонки; 2 - полосаРасчет силы вырубки (пробивки). Расчетная сила вырубки(пробивки)Р = LSGB,где L — периметр вырубаемой (пробиваемой) детали.Общая сила Ро штамповки (рис.
9) рассчитывается по формулегде Р вника.сила выталкивателя; Рс — сила съем-здесь К\ = 0,04... 0,07 (зависит от материалазаготовки).Сила выталкивателяРв = К2Р,с и двырубного штампаздесь К-2 = 0 , 1 . . . 0,15 (зависит от материала заготовки).Если съемник и (или) выталкиватель выполнены из резины,то развиваемая им сила определяется площадью и упругими свойствами резины:Р13где Fплощадь съем1щка (выталкивателя); стсж — напряжениерезины на сжатие.Расчет размеров м^ Т р И Ц Ы и пуансона при вырубке и пробивке. Допуски на и з г о т о в л е н и е рабочих частей пуансонов и матриц вырезных и дыропробивных ш т а м п о в зависят от многих факторов: размеров и матер> 1ала штампуемых деталей, упругих и остаточных деформаций, в о з н и к а ю щ и х п р и штамповке, а также типа,конструкции и стойкости самих штампов.
Эти допуски рассчитывают по справочникам.Например, для выруба ( р и с 1 0 > а) детали 1 диаметром £>_5 изполосы 2 исполнительниц размеры матрицы и пуансона определяют соответственно по Формулам, [1,3]:DK={D- A') +5м.Dn= (D - Д' - z m i n )v,' —Onгде бм — допуск на и з г о т о в л е н и е матрицы; zm\n — наименьший двусторонний (диаметраль н ы и ) зазор между матрицей и пуансоном;оп^— допуск на и з г о т о в л е н и е пуансона; Д' — припуск на износ(Д = 0,85; 5 - допуск на р а з м е р , D, обычно по hl2).Рис. 10. Вырубка детали Диаметром D из листа (а) и пробивка отверстиядиаметром а в детали (б);/ - деталь; 2 - лист+bДля пробивки (рис.
1 0 , б ) в детали 1 отверстия диаметром dисполнительные р а з м е р пуансона и матрицы определяют по формуламDn = (d + A"zmm)Некоторые о с о б е н н о с т и вырубки и пробивки. При вырубке(пробивке) тонких м а т е р и а л о в ( j S < 0 > 2 м м ) м о ж н о рекомендоватьследующие варианты Штампов14Рис. 11. Комбинированная матрица для вырубки деталей сложного контура:1 - пуансон; 2 - обойма; 3 - легкоплавкая матрица/— пуансон изготавливают закаленным, матрицу — сырой;— матрица заливается вокруг пуансона,установленного в обойму матрицы, легкоплавким, например, цинковым сплавом (рис.11).'.
у - >"фШтамп позволяет производить до 5000 дета•/Алей до износа матрицы, далее следует распла/ (и/ 1^ *вить сплав и залить снова в обойму;3<— вместо направляющих скольжения используют шариковые направляющие качения(рис. 12), которые позволяют уменьшать трение и повысить точность направления и стой- 4'кость элементов направляющих. Зазор между колонкой 1 и втулкой 2 должен быть Рис.
12. Подшиптакой, чтобы шарики обеспечивали зазор ник качения для0,005... 0,007 мм [6]. Матрицу и пуансон вы- направляющих коштампа:полняют из твердого сплава, что позволяет по- лонок/ - колонка; 2 лучать до 3 млн деталей.втулка; 3 - шарики;Матрицы изготавливают из легированной 4 - сепараторили высокоуглеродистой стали в виде плит сотверстиями или проемами. Основной проем матрицы соответствует конфигурации детали, другие отверстия имеют вспомогательный характер: для крепления, направления и т.д. По формерабочей части наиболее распространенными являются матрицыдвух типов: с цилиндрическим пояском и с конусом от верхнейповерхности.На рис.
13, а показана в разрезе матрица с цилиндрическимпояском. При переточке у таких матриц сохраняются постоянныеразмеры контура отверстия и, следовательно, не меняется зазормежду матрицей и пуансоном. Недостаток их — на пуансоне необходимо создавать большую силу для вырубки. Высота пояска hобычно составляет 3... 8 мм.•ft«лt: 1 /151до3°1\-с1Рис. 13. Конструкции матриц для вырубных (пробивных) штампов:а - с цилиндрическим пояском; б - с конусомНа рис. 13,6 представлен тип матриц с конусом от верхнейповерхности. В этом случае детали после вырубки легко проваливаются, усилие на пуансоне нужно гораздо меньшее.
Но припереточке такой матрицы увеличивается ее рабочий проем и, следовательно, зазор между матрицей и пуансоном. При конусности1,5. ..2,5° число переточек возрастает, необходимо подсаживатьпуансон и следить за точностью вырубаемых деталей.Минимальные размеры деталей, получаемых пробивкой(вырубкой) в штампах. Кроме необходимой прочности и жесткости конструкция детали должна соответствовать и технологическим возможностям бездефектного производства.На рис. 14 [3] представлены характерные случаи ограниченийна минимальные наружные размеры штампуемых деталей и ихэлементов и зависимость этих ограничений от материала,и толщины S листа.
Здесь коэффициент К зависит от материала листа: 1 —для мягкой стали; 1,4 — для высокоуглеродистых и легированныхсталей; 0,75 — для латуни и алюминиевых сплавов. В некоторыхслучаях удается преодолеть эти ограничения. Например, если деталь узкая и длинная (ширина Ъ детали менее \,5SK, то ее можнополучить расплющиванием из проволочной заготовки с последующей обрезкой по контуру).Другими ограничениями на размеры являются минимально допустимые расстояния между пробиваемыми отверстиями и краемдетали (рис. 15, а). Такие ограничения зависят от формы пробиваемых отверстий и наружного контура детали, соответственнотолщины и свойств материала листа (заготовки) [3]. Размер перемычки т между отверстием и краем наружного контура детали,а также между отверстиями не только определяет возможностьпробивки, но и конструкцию штампа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
