Холодная штамповка (842032), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Если перемычка т мала, пробить одновременно несколько отверстий или контур и16W15'-30'ьh>l,2SKb=0,8SKa=0,9SKR>0,25SKR>P,5SKb>],5SKR>P,35SKc=0,7SKR>P,65SKРис. 14. Минимальные размеры деталей и их элементов, получаемыхвырубкой (пробивкой)m=Sm>0,8Sm>J,3SРис. 15. Минимальные перемычки между пробиваемыми отверстиями икраем детали:а - для плоских деталей; б - для вытянутых; в - для изогнутых17отверстие бывает невозможно из-за недостаточной прочности матрицы.
В этом случае детали штампуют на нескольких штампахпростого действия или на одном комбинированном штампе последовательного действия.В случае вытянутых и изогнутых деталей необходимо выдержать определенное расстояние между отверстиями и вертикальнойстенкой детали, при котором исключалась бы возможность набегакрая отверстия на радиус сопряжения стенок. В противном случаепуансон при пробивке вследствие изгиба может сломаться или,наскочив на режущую кромку матрицы, вызовет выкрашиваниерабочей кромки.Минимально допустимые расстояния от оси пробиваемого отверстия до вертикальной стенки заготовки определяют по формулам:для вытянутых деталей (рис.
15, б)d < D - 2r; Di > D + 2S + 2rx + d i ;„ .., чdдля изогнутых деталей (рис. 15, в) тп\ ^ г + -.Вырубка и пробивка неметаллических материалов. Материалы типа гетинакса, текстолита, оргстекла обычно предварительно нагревают в печах инфракрасного облучения, а резину, фибру,картон — увлажняют. Штампы для вырубки деталей из Неметаллических материалов имеют свои особенности. На рис. 16 показанвариант рабочей части такого штампа [5]. Здесь деталь / в виде шайбы вырубается из заготовки 2 посредством кольцевых пуансонов (внешний диаметр — пуансоном 3, внутренний диаметршайбы — пуансоном 4).Рис.
16. Схема вырубки из неметаллических материалов:1 - деталь (шайба); 2 - заготовка(полоса); 3, 4 - кольцевые пуансоны; 5 - неметаллическая подкладка;6 - кольцевой выталкиватель; 7 пружина кольцевого выталкивателя;8 - выталкиватель отхода; 9 - пружина выталкивателя отхода18Матрицы как таковой нет, а ее роль выполняет неметаллическаяподкладка 5. При этом не происходит затупление режущих кромокпуансона.
По окончании вырубки и подъема пуансонов готоваяшайба выталкивается кольцевым выталкивателем 6 под действиемпружины 7, а отход снимается выталкивателем 8 под действиемпружины 9.2.3. Чистовая вырубка и пробивкаПосле обычной вырубки и пробивки срез имеет относительнонеровную, криволинейную шероховатую поверхность, что неприемлемо для многих случаев листовой штамповки деталей высокогокачества. Повысить качество поверхности среза можно механической доработкой на фрезерных, шлифовальных или специальныхстанках, но в этом случае увеличивается трудоемкость и (или) стоимость обработки.Более эффективны различные способы чистовой вырубки ипробивки, позволяющие получить поверхность среза с шероховатостью до Ra = 0,63.. .0,50мкм при точности размеров —8..
.11-й квалитет [4].Сущность одного из способов чистовой вырубки и пробивки заключается в создании высокого давления на заготовку иизменении напряженного состояния в зоне резания [4]. В результате высокого поверхностного давления на заготовку в этой зоневозникает объемное сжатие, что способствует устойчивости пластической деформации и пластическому течению материала. Тогдавозникает чистый срез по всей толщине листа. При толщине листа1,5... 15,0 мм шероховатость среза соответствует -Ra = 0,50 мкм [4].На рис.
17 показана схема вырубки с поперечной осадкой заготовки. При этом способе вырубки прижим 2 имеет клиновое ребро3, идущее вдоль наружной конфигурации вырубного пуансона /.При вдавливании ребра в материал листа происходит вытеснениематериала заготовки к режущим кромкам, приводящее к гидростатическому давлению в зоне резания. Опускающийся вслед заэтим вырубной пуансон вырезает деталь с гладкой и перпендикулярной поверхностью. При листовой вырубке и пробивке односторонний зазор между матрицей и пуансоном принимают равным0,005...
0,010 мм, а радиус затупления режущих кромок матрицысоставляет 0,1... 0,2 мм.191<PiРис. 17. Схема чистовой вырубки с поперечной осадкой заготовки:1 - пуансон; 2 - прижим; 3 - клиновое ребро; 4 - выталкивательОбщее усилие для чистовой вырубки в 1,5 — 3 раза превышаетрасчетное усилие обычной и вычисляется по формуле (рис. 17)L—"Ггде Рр — усилие для разделения материала (вырубка и пробивка); Рт — усилие для вдавливания клинового ребра; Рир — усилиеприжима (противодавления).Усилие для разделения материала рассчитывают по формулеРр = LS суСр,.,где L и 5 — периметр и толщина детали соответственно; а с р —сопротивление срезу.Сопротивление срезу при чистовой вырубке выше, чем приобычной, что объясняется изменением напряженного состоянияматериала в зоне среза и необходимостью существенно меньшегозазора между матрицей и пуансоном.
Так, при рекомендуемом зазоре между матрицей и пуансоном Z — 0,015 сопротивление срезуа с р при таком деформировании можно рассчитать по формуле [4]:Jc P = ( 5 - + 1,25Усилие прижима определяем так:где F — площадь детали; q — давление (30... 70 МПа), при подчеканивании q = 100 . . . 150 МПа.20Усилие вдавливания клинового ребра может быть найдено поформуле:РВц = 4а в 1Л,где L и h — длина и высота ребра. Формы и размеры клиновыхребер зависят от толщины листа.Другим способом изменения напряженного состояния с целью снижения шероховатости поверхности среза является вырубка пуансоном больше матрицы, когда исполнительный размер (диаметр) пуансона превышает исполнительный размер матрицы (рис.
18). Между торцами пуансона и матрицы в этом случаеI2образуется участок шириной а, находящийсяРис. 18. Чистоваяв условиях всестороннего сжатия. Чем боль- вырубка пуансономше «отрицательный» зазор о между матрицей больше матрицы:и пуансоном, тем выше всестороннее сжатие / - пуансон; 2 деталь; 3 - матрицаэтого участка. Введение такого перекрытияувеличивает необходимое для деформирования усилие.
Оптимальное значение зазора а определяется как минимально допустимоедля исключения образования трещин опережающего разрушения,так как введение такого перекрытия увеличивает необходимые длядеформирования усилия [6]. Обычно a = ( 0 , 1 . . . 0,5)5. При этомторец пуансона в своем нижнем положении не должен доходитьдо торца матрицы примерно на 0,15.Окончательное разделение частей заготовки происходит приобратном ходе пуансона. В зоне отрыва при этом образуется незначительный шероховатый поясок.Для улучшения качества поверхности среза и гарантированного отделения частей заготовки применяют ступенчатые пуансоны(рис.
19), у которых нижняя ступень d" равна размеру отверстияматрицы dM, уменьшенному на значение зазора при обычной вырубке или пробивке.Высота Л/i ступени пуансона зависит от толщины детали(Ah = 0,35), а диаметр d'n верхней части его больше диаметраматрицы на 1z' = 0,5 . . . 0,6 мм.Усилие чистовой вырубки ступенчатым пуансоном небольшихдеталей (d = 20 мм) определяется по формулеР = (2,5...2,8)L5a B .21Рис. 19. Чистовая вырубка ступенчатым пуансономОсобенностью данного способа является необходимость особоточной регулировки пресса перед штамповкой.Для улучшения качества поверхности среза применяют смазочные материалы.
Чистовая вырубка и пробивка выполняютсяобычно на гидравлических и механогидравлических прессах повышенной жесткости.Достигаемая точность при штамповке пуансоном полнее матрицы соответствует 10 . . . 11-му квалитету, а шероховатость поверхности среза составляет Ra = 1,00 . . . 0,32 мкм [1].при зачистке наружного контура режущей кромкой матрицы, а призачистке внутреннего контура — режущей кромкой пуансона. Достигнутая при этом чистота поверхности среза зависит от остротырежущих кромок, толщины срезаемого припуска, свойств материала и пр.
Если высота срезаемого слоя соизмерима с припуском, то может сохраняться некоторая шероховатость, поэтому назаключительной стадии зачистки минимизируют срезанный припуск, причем в случае зачистки после вырубки деталь обращаютшероховатым пояском к пуансону, а после пробивки — наоборот, кматрице.Калибровка также применяется для повышения качества и точности пробиваемых отверстий.
При этом возможно два варианта:— со снятием припуска (качество полученной поверхности инеобходимые припуски такие же, как и при зачистке); припускдля калибровки малых отверстий составляет 0,15. ..0,20 мм надиаметр, а для средних как при зачистке наружного контура;— без снятия стружки; калибровку осуществляют пуансономдорном (рис. 21, а); в простейшем случае — шариком заданногодиаметра (рис. 21,6), который проталкивают через калибруемое отверстие.Размеры матриц и пуансонов для зачистки и калибровки:2.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
