Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Процесс вырубки и пробивки. Усилие для вырубки или пробивки в штампах. Величины двусторонних зазоров между матрицей и паунсоном при вырезке.

Процесс вырубки и пробивки происходит следующим образом. В начале проникновения пуансона в толщу материала образуется изгиб и вблизи режущих кромок создаются большие напряжения, под действием которых материал начинает течь и сминаться. При дальнейшем поступлении пуансона напряжения увеличиваются и достигают величины, равной сопротивлению материала срезу. После этого вблизи режущих кромок пуансона и матрицы образуются трещины.

В момент смыкания трещин, идущих от пуансона и матрицы, осуществляется полное отделение вырезаемого изделия от заготовки и проталкивание его через матрицу с преодолением силы трения. Величина предварительного внедрения пуансона в толщу материала до момента появления трещин (скалывания) колеблется в пределах от 20 до 70% толщины материала. Угол скалывания зависит от твердости штампуемого материала и величины зазора между пуансоном и матрицей. Рекомендуемые двусторонние зазоры между пуансоном и матрицей при вырезке, пробивке, обрезке (табл. 1) подбираются в зависимости от толщины и свойств материала.

1. Двусторонние зазоры между пуансоном и матрицей, мм

Усилие для вырубки или пробивки рассчитывают по следующей формуле:

P = ПSτK, где Р - усилие, Н;

П - периметр вырубаемой детали, м; S -толщина материала, м;

К - коэффициент запаса 1,1-1,3;

τ - сопротивление срезу, Па (Н/м²), зависящее от предела прочности материала.

Значения сопротивления срезу τ для различных металлов приведены в табл. 2, где h глубина проникновения пуансона в металл в момент достижения максимального усилия (глубина h указана в % относительно толщины материала S).

2. Механические свойства основных листовых материалов

Значения сопротивления срезу неметаллических материалов (МПа) приведены ниже.

Текстолит 90-140

Гетинакс 80-120

Стеклотекстолит 120-150

Органическое стекло 70-80

Фибра 120-170

Эбонит 30

Полиэтилен 30-40

Паронит 30-50

Картон 30-60

Резина 6-10

Для неметаллических материалов вырезку следует производить на штампах с сильным прижимом и заостренными режущими кромками в виде клина на матрице. Бумагу, картон и фибру можно штамповать на штампах обычного типа.

Величины двусторонних зазоров между матрицей и паунсоном при вырезке составляют:

для текстолита, гетинакса, фибры от 0,04 до 0,05 S;

для бумаги и картона от 0,02 до 0,03 S.

Усилие вырубки и пробивки в штампах зависит от величины зазоров, режущих кромок матрицы и пуансона, скорости деформации и смазки материала. Для облегчения условий резания соблюдают оптимальные зазоры для каждого материала и толщины, содержат острыми режущие кромки пуансона и матрицы. Лучшими режущими кромками матрицы и пуансона считаются варианты, показанные на рис. 6, а, в, где отверстие матрицы выполнено в виде пояска определенной высоты, переходящего в конус. Преимущество этого типа состоит в том, что такие матрицы имеют прочную режущую кромку и при заточке не теряют своего рабочего размера. Но такой профиль увеличивает трение вырезанного изделия о стенки отверстия матрицы.

В другом варианте (рис. 6, в, г) отверстие в матрице изготавливают конусным в зависимости от толщины материала. Односторонний угол берется от 10' до 1°. При этом варианте намного уменьшается трение изделия при его проталкивании пуансоном во время вырезки.

Рис 6. Варианты профилей матриц с цилиндрическим пояском (а), конусом от рабочей плоскости (б), двумя цилиндрическими участками (в), двумя конусами (г)

Для проталкивания изделия через отверстие матрицы и съема заготовки с пуансона требуются определенные усилия в зависимости от марки материала, его толщины. Кроме того, при этом учитываются величина зазора между пуансоном и матрицей и степень смазки материалов. Наличие смазки снижает коэффициент трения. Усилие проталкивания и усилие съема учитываются при общем расчете усилия вырубки или пробивки и в формулу вводятся в виде коэффициента запаса К. В штампах для пробивки отверстий усилие вырубки может быть уменьшено за счет ступенчатого расположения пуансонов по высоте.