Характеристика разделительных операций

Все разделительные операции завершаются разрушением металла в очаге деформации (рис. 1). Процесс пластической деформации, происходящий в начальных стадиях деформирования, является сопутствующим, обычно нежелательным, но неизбежным для пластичных материалов.

Схема завершения вырубки

Рис. 1. Схема завершения вырубки: 1 - пуансон; 2 - отход; 3 - матрица; 4 - вырубленная заготовка; Рис. 2. График изменения усилия деформирования при разделительных операциях

Чтобы локализовать нежелательную пластическую деформацию вблизи поверхности раздела, кромки металлических пуансона и матрицы делают острыми, а зазор между пуансоном и матрицей - значительно меньшим толщины штампуемого материала. Тем не менее определенное пластическое деформирование происходит, в результате чего в начальной стадии операции осуществляется плавное возрастание усилия (рис. 2) от нуля до Рmaх» зависящего от толщины s штампуемого материала, длины (периметра) L линии разделения и временного сопротивления σв материала. Фактическое значение усилия может быть выше или ниже приведенного в зависимости от конкретных условий вырубки - пробивки. В практических расчетах технологическое усилие определяют на основании условной величины - сопротивления срезу σср, учитывающего все виды сопротивления разделяемого металла, его упрочнение, параметры штампуемой детали, зазоры между матрицей и пуансоном и др. (см. ниже).

Схема пробивки-вырубки и погрешности деталей после штамповки

Рис. 3. Схема пробивки-вырубки и погрешности деталей после штамповки: 1 - пуансон; 2 - заготовка; 3 - матрица; 4 - заготовка с пробитым отверстием; 5 - вырубленная деталь (Δвм - глубина вмятины, образующейся в начальный момент пробивки-вырубки; Δбл. - высота блестящего пояска; φ - угол скола)

В результате того, что в начальный момент разделения происходит пластическое деформирование материала, а конец операции сопровождается сколом, поверхность среза (разделения) получается неровной и неперпендикулярной к плоскости поверхности разделяемого материала (рис. 3). При этом глубина вмятины Δвм ≈ (0,1÷0,3)s, высота блестящего пояска Δбл ≈ (0,2÷0,4)s, угол скола для толщины до 4 мм φ ≈ 4÷8°, а для больших толщин φ =< 12÷14°.

Чем больше зазор z между матрицей и пуансоном, тем ниже фактическое технологическое усилие Р и тем значительнее дефекты поверхности среза и наоборот.

Зазор z принимают исходя из минимального усилия при обеспечении хорошего качества поверхности среза и высокой стойкости пуансона и матрицы (нормальный зазор) или исходя из необходимости повышенного качества поверхности среза (уменьшенный зазор). Значения σср, соответствующие нормальному зазору, приведены в приложении.

В связи с наличием упомянутых дефектов на поверхности скола размер отверстия D определяется размером пуансона dп а размер вырубленной заготовки d определяется размером матрицы dм. Поэтому при пробивке (и других операциях, когда размер штампуемого элемента является охватываемым) определяющей (основной) рабочей деталью считают пуансон, т. е. охватываемый рабочий элемент штампа, а при вырубке (и других операциях, когда размер штампуемого элемента является охватывающим), определяющей (основной) деталью считают матрицу, т. е. охватывающий рабочий элемент штампа.

 

Похожие материалы

Комментарии

Добавить комментарий