где бв - предел прочности материала, н/м2(кгс/мм2),

S - толщина материала, мм, L - угол наклона ножей, град, ? (альфа)

-угол захвата материала дисками, град, м - число пар ножей.

Точность резки по ширине зависит от толщины и ширины отрезаемой

заготовки; более высокая точность резки на штампах, затем на многодисковых

ножницах, затем на параллельных ножницах и наиболее низкая - на ножницах с

наклонными ножами. Точность резки на ножницах определяется по справочным

таблицам в зависимости от ширины и толщины разрезаемого металла.

Ориентировочно она оценивается 12-14 калитетом точности.

Технологические требования (технологичность). 1) Ширина отделяемой

части металла должна быть или равна двум толщинам материала.

2) Точность резки по ширине - 12-14 квалитет. Она уточняется по

справочнику в зависимости от применяемого оборудования и толщины материала.

3) Шероховатость поверхности среза по толщине неоднородна - от Rz =

160-20 мкм в зоне скола до (Ra = 2,5-0,32 мкм в зоне среза. Вырубка и

пробивка. При вырубке и пробивке происходит отделение металла по замкнутому

контуру; при вырубке отделенная часть - является деталью, при пробивке -

отходом. Схема процесса показана на рис.11

Механизм разделения со всеми его особенностями не отличаются ничем от

механизма разделения при резке. Напряжения пластического деформирования

распространяются на величину равную (0,6-0,7) толщины металла (рис.10), как

и при резке.

[pic]

В отличие от резки изгибающий момент при вырубке - пробивке приложен

по замкнутому контуру к заготовке, находящейся внутри и вне контура резки,

что приводит также к изгибу вырубаемой и пробиваемой заготовки - детали.

При равномерном сопротивлении изгибу, что достигается соответствующим

расстоянием от контура резки до края заготовки (перемычке), получают

нормальное качество поверхности разделения. При малой перемычке ча6ть

металла втягивается в зазор между режущими кромками и в этом случае, как и

при большом зазоре, получают заусенцы. Под действием изгибающего момента

обе части заготовки получают остаточный прогиб, для получения плоской

детали необходима дополнительная операция плоскостной правки. Величина

зазора здесь также влияет на качество разделения. При нормальном зазоре Z =

(0,05-0,20)S получают наилучшее качество поверхности разделения - в зоне

среза параметр шероховатости Ra = 2,5-0,32 мкм, в зоне скола параметр

шероховатости Rz= 80-20 мкм, при увеличенном зазоре шероховатость

поверхности разделения такая же как и при нормальном зазоре, и кроме этого

возникает заусенец; при уменьшенном зазоре поверхности скола не могут

соединиться и поэтому параметр шероховатости ниже Rz =320 мим в зоне

двойного скола - среза (рис.12). Точность размеров при вырубке - пробивке

зависит от толщины материала, формы и размеров заготовки.

[pic]

Точность круглого контура находится в пределах 11-14 квалитета. Для

конкретных условий уточняется по справочнику. Так как заготовка в процессе

вырубки-пробивки прогибается, то применение прижима заготовки увеличивает

точность размеров.

Усилие и работа, необходимые для выбора оборудования определяют по

формулам (2) и (3).

Для выполнения операций вырубки-пробивки используют механические -

кривошипные прессы. Прессы могут быть оснащены устройствами для

автоматической подачи ленты или полосы, автоматическими устройствами

выталкивания детали из верхней и нижней части штампа, для удаления отходов

и деталей под действием сил веса изготовляют прессы с наклоняемой станиной.

Основной инструмент для вырубки и пробивки - штамп, который

устанавливается на пресс. Размеры штампа должны вписываться в рабочее

пространство пресса - размеры стола пресса и быть не более наименьшего

расстояния от ползуна пресса до стола. Типовая конструкция штампа для

серийного и массового производства деталей без прижима изображена на рис.

13 Любой штамп состоит из следующих основных деталей: 1 - формообразующих

деталей - пуансона (1), матрицы (2), П - деталей ориентирующих заготовку

относительно рабочих деталей

- направляющих (3) или фиксатора,

Ш - деталей ориентирующих рабочие детали друг относительно друга-

направляющих колонок (4) и направляющих втулок (5),

1У - деталей, снимающих отход или заготовку с пуансона - съемника (6),

У - корпусных деталей штампа - верхней плиты (7), нижней плиты

(8),

У1 - деталей, обеспечивающих крепление штампа к прессу - хвостовика

(9), прижимных планок, прокладки, болтов с гайками, УП - крепежных деталей

для крепления всех деталей в штампе -винтов,

штифтов, болтов и др.

[pic]

Технологичность деталей, получаемых вырубкой и пробивкой определяется

прочностью рабочих частей штампа и технологическим процессом штамповки.

1. Плоские детали должны иметь простую конфигурацию, острые углы,

узкие прорези и выступы снижают стойкость штампов и усложняют их

изготовление.

2. При применении цельных матриц, вырубка с перемычками, пробивке

выполнять плавное сопряжение пересекающихся элементов контура детали

(рис.14a). Минимальные радиусы сопряжения углов: при ?>90° R=(0,25-0,35)S

, при a<90° R=(0,5 - 0,6)S - для металлов, для неметаллических материалов

эти радиусы больше из-за малой прочности штампуемого материала.

3. При составных матрицах и при безотходной штамповке пересекающиеся

элементы контура не сопрягают.

4. Минимальные размеры отверстий, пробиваемые в штампах нормальной

конструкции: круглых d=(1-1.5)S , квадратных a = (0,9-1,4)S , прямоугольных

b = (0,7-1,2)S , овальных c = (0,6-1,1)S для сталей в зависимости от

прочности ( бв = 50-70 кгс/мм2) (рис. 14б).

[pic]

5. Для пробивки отверстий диаметром до 1/3S , применяют специальные

штампы.

6. Минимальные расстояния между раздельно пробиваемыми отверстиями

круглой и прямоугольной формы a1>(1-1,2)S (рис.14в).

7. Минимальное расстояние между пробиваемым отверстием и ранее

полученным контуром детали a2>(0,7-0,9)S (рис.14в).

8. Минимальное расстояние между одновременно пробиваемыми отверстиями

равно двум-трем толщинам металла. *

9. Точность размеров определяется в зависимости от толщины штампуемого

металла и конфигурации детали, для круглых контуров она находится в

пределах 11-14 квалитета.

10. Шероховатость поверхности среза по толщине неоднородна: в зоне

среза Rа = 2,5-0,32 мкм, в зоне скола - Rz=80-20 мкм. Технологический

маршрут вырубки*пробивки:

а) вырубка - укладка полосы в штамп и установка ее до упора, вырубка

детали, удаление детали из штампа (и подача полосы на шаг),

- галтовка (для снятия заусенцев),

- рассортировка деталей и абразивов,

- контроль,

б) пробивка - укладка заготовки в штамп,

- пробивка детали,

-удаление детали из штампа,

- контроль.

Чистовая вырубка и пробивка

Чистовую вырубку и пробивку применяют для исключения недостатков

вырубки-пробивки: получения перпендикулярности поверхности среза плоскости

детали, устранения прогиба, получения шероховатости поверхности с

параметром Ra = 2,5-0,32 мкм и точности 6-9 квали-

тета.

Зачистка

Зачистка и калибровка применяются для тех же целей, что и чистовая

вырубка и пробивка, т.е. достижения перпендикулярности поверхности среза

плоскости листа, шероховатости Rа = 2,5-0,32 мкм, точности 8-9 квалитета.

Зачистка (калибровка)производится на ранее полученных вырубкой (пробивкой)

заготовках. В этом случае после правки с обрабатываемой поверхности снимают

небольшой слой материала - припуск.

Зачистка выполняется по наружному или внутреннему контуру заготовки.

Минимальная величина припуска на зачистку равна зазору между пуансоном и

матрицей при вырубке или пробивке (рис.15). Зачистку применяют для деталей

с периметром до 300 мм и толщиной до 10 мм. Зачистка выполняется за один

проход для деталей толщиной менее 5 мм с плавным очертанием наружного

контура. Многократную зачистку применяют для деталей толщиной более 5 мм и

для деталей со сложной конфигурацией наружного контура независимо от

толщины. Качество зачистки зависит от величины припуска и распределения его

по периметру, а при многократной зачистке от распределения по переходам.

[pic]

Применяют также зачистку обжатием в матрице с заваленными кромками,

припуск в этом случае составляет 0,04-0,06 мм.

Формообразующие операции

Гибка. Гибка - это формообразующая операция, при которой изменяется

кривизна в одном или нескольких участках заготовки.

Изменение кривизны может происходить только при переменных деформациях

по толщине; эти переменные деформации вызваны переменными напряжениями по

толщине. Гибка производится под действием силы, момента или одновременно

силой и моментом. Наиболее часто используется гибка силой (рис.16а).

Исследование процесса гибки показывает, что по толщине напряжения и

деформации не только постепенно изменяются, но и различны

[pic]

по знаку: в участках, прилегающих к матрице, возникают растягивающие

напряжения и деформации растяжения, а участках, прилегающих к пуансону,

напряжения и деформации сжатия, что приводит к изменению поперечного

сечения (рис.16б). Между этими участками находятся слои с напряжениями и

деформациями равными нулю. В общем случае, слои нулевых напряжений и

деформаций (нейтральные слои) не совпадают. Практическое значение имеет

положение нейтрального радиуса деформаций, определяемого по формуле

r1=r+x*s (6)

где r - радиус пуансона, S - толщина металла, x - коэффциент смещения

нейтрального от серединного слоя, определяемой в зависимости от отношения

r/s , при r/s = 0,5 x=0,3 при r/s = 10, x=0,5. В дальнейшем r1 используется

для определения размеров заготовки.

В процессах гибки большое значение имеет радиус гибки. Величина его

ограничивается минимальным радиусом. Минимальный радиус гибки определяется

из условия отсутствия разрушения металла в зоне растяжения. Минимальная

величина этого радиуса зависит от пластических свойств материала и толщин

заготовки. Для материалов средней пластичности ( ? = 15-20%) минимальный

радиус гибки (пуансона) ориентировочно равен 0,5 * Для конкретных

материалов (условий*) уточняется по таблицам. Чем более пластичный металл,

тем меньше минимальный радиус гибки и наоборот. Минимальный радиус гибки

зависит и от расположения линии гибки относительно направления проката

(расположения волокон макроструктуры); при параллельных линию гибки и

направлении проката - минимально допустимый радиус больше, чем при

взаимноперпендикулярном расположении направления проката и линии гибки,

когда получают наименьшую величину минимально допустимого радиуса гибки.

При промежуточной величине угла наклона линии гибки к направлению проката

надо брать промежуточные значения радиуса гибки, пропорциональные величине

угла. Для предупреждения образования отпечатков на полочках детали

необходимо назначать на кромках матрицы, по которым втягивается материал,

радиус не менее трех толщин.

Так как напряжения и деформации по толщине неодинаковы по величине и

знаку, то на основе закона о разгрузке, происходит уменьшение растянутой

части, и увеличение размера сжатой части заготовки. Это приводит к упругому

изменению угла гибки - пружинению, приводящему к уменьшению угла гибки

(рис.17). Одновременно происходит и увеличение радиуса гибки.

[pic]

Пружинение зависит от относительной величины радиуса пуансона r/s ,

материала детали, угла гибки и других факторов. Величина пружинения для

данных условие гибки постоянна. Величина пружинения может быть уменьшена

путем сжатия (правки) детали в штампе. При радиусах гибки менее r/s<2

изменение радиуса по величине незначительно и поэтому его не учитывают.

Растягивающие и сжимающие напряжения и деформации гибки вследствие

закона о дополнительных напряжениях, возникают и в прямолинейных участках,

прилегающих к криволинейным, распространяются на расстояние до двух толщин

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5