Файл: Скворцов, Г. Д. Основы конструирования штампов для холодной листовой штамповки подготовительные работы.pdf

Наличие деформированного слоя возле кромки детали после вырубки (отрезки) или после пробивки может вызвать появление крупных (макро) трещин в зоне наклепа. Если такие трещины ока­ зались в зоне деформирования при отбортовке, вытяжке и др. формоизменяющих операциях, то они, расширяясь, образуют мест­ ные разрывы. Глубина наклепанного слоя у кромки металла после разделительной операции тем больше, чем больше режущий за­ зор. Поэтому выбор и назначение зазоров необходимо согласовы­ вать с другими операциями штамповки. Если величина и состоя­ ние деформированного (упрочненного) слоя ни коим образом не влияют на качество штампуемых деталей (вообще и в частности при выполнении последующих операций штамповки), то режущий зазор назначают по установленным средним нормам для обычных работ (табл. 36). При повышенных требованиях к физико-меха­ ническим свойствам деформируемой зоны штампуемой детали за­ зоры уменьшают (по нормам получистового и чистового процессов вырубки, пробивки).

При чистовой вырубке металлических деталей (в отличие от обычных разделительных работ), когда скола на боковых торцах деталей не допускается, режущий зазор принимают равным 0,01—0,02 мм на сторону независимо от толщины штампуемого материала.

Режущий зазор является величиной переменной. Начальные значения принимают по допускаемому минимальному значению из таблиц; с учетом этих значений изготовляют новые штампы. Конечные зазоры выявляют после максимально-допускаемого из­ носа рабочих деталей.

Для нормальной работы штампа важно, чтобы режущий зазор распределялся по всему периметру равномерно. Особенно это необходимо при относительно малой величине зазора, когда ма­ лейшее отклонение может вызвать выкрашивание режущих кро­ мок. Это происходит вследствие неравномерных отжимающих уси­ лий. Следовательно, режущие зазоры должны быть ограничены жесткими допусками.

Допускаемые отклонения односторонних зазоров в среднем принимают 20—30% величины зазора. Меньшие значения отно­ сятся к тонким металлам, а большие к толстым.

Режущие зазоры между матрицей и пуансоном строят так, чтобы не нарушился размер штампуемой детали. При вырубке наруж­ ного контура форма и размер детали получаются по матрице; по­

териале получаются по пуансону. Следовательно, технологиче­ ский зазор необходимо выполнять, расширяя отверстие (окно) матрицы (рис. 157, б).

При изготовлении разделительных штампов для обработки одновременно нескольких по конфигурации одинаковых деталей,

268

в минуту. При высокоскоростной штамповке величину зазора следует увеличивать на 30—50%.

но с различной толщиной или из материалов различных марок режущий зазор назначают по детали, для которой необходима наи­ меньшая величина зазора. Например, при одних и тех же конфи­ гурациях в одном и том же штампе вырубаются три детали: из стали 10 толщиной 2 и 1 мм, а также прокладка из паронита толщиной 1 мм. Для вырубки последней требуется наименьший зазор (2г = 0,01н-0,02 мм), с которым и следует изготовлять но­ вый штамп.

Рис. 157. Схемы распределения режущего зазора при вырубке и пробивке:

1 — деталь; 2 — отход

При односторонней резке (отрезке) без прижима материала рекомендуется принимать режущий зазор не более 0,5% толщины материала.

Таким образом, по сравнению с замкнутой вырубкой (или про­ бивкой) для односторонней резки рекомендуется выполнять зна­ чительно меньшие зазоры. Например, при односторонней резке металла толщиной 7—10 мм режущий зазор требуется уменьшать в 10 и более раз (в зависимости от механических свойств штампуе­ мого металла) по сравнению с замкнутой вырубкой.

Указанные выше рекомендации легко объяснить. Большой за­ зор при односторонней резке в зоне рабочей кромки вызывает изгиб материала от момента Pz (рис. 158, а), что ухудшает каче­ ство среза и требует сильного прижима N. Поэтому следует ре­ жущий зазор максимально уменьшать. Это при резке металлов обеспечивает достаточно хорошее качество среза без прижима в зоне отделяемой части материала и без прижима полосы (заго­ товки) на неподвижной рабочей части (рис. 158, б).

В отличие от замкнутой вырубки при односторонней резке малый зазор не вызывает повышенного трения между материалом и матрицей, так как отсутствуют условия для запрессовки детали (заготовки). Не возрастает и усилие резки.

271

Особое место занимает отрезка заготовок из круглого прутка для деталей, получаемых объемной штамповкой. Сложность за­ дачи заключается в том, что к таким заготовкам предъявляют жесткие требования по качеству шероховатости поверхности и плоскостности торцов. Здесь немалое значение имеет величина режущего зазора между рабочими элементами штампа.

В отличие от листа,, ленты, прямоугольных полос, когда тол­ щина (высота) материала по всему периметру реза одинакова, при круглом прутке зазор является величиной переменной. В сере-

6)

Рис. 158. Схемы процесса резания при односторонней резке в зависимости от конструкции штампов

дине сечения (мериднально) толщина заготовки равна диаметру прутка (S = d), а по мере приближения к крайним точкам в пер­ пендикулярном направлении высота материала по точкам окруж­ ности 5 а; . . Sn приближается к 0 (рис. 159, а). Таким обра­ зом, процесс резания (сдвига) происходит при переменной тол­ щине металла. С учетом изложенного фирма Verson Allsteel Corp. создала оригинальную форму режущих плоскостей матриц (рис. 159, б), благодаря которой обеспечивается дифференцирован­ ный режущий зазор г. В верхней и нижней диаметрально распо­

прутка и его механическими свойствами. Например, при резке

требование по сохранению цилиндричности, нарушение которого

272

происходит вследствие смятия в зоне контакта с режущей кромкой матрицы. Одним из эффективных методов уменьшения этого де­ фекта для горячекатаной низкоуглеродистой стали является применение перед резкой операции холодного протягивания (про­ катки). Поверхность металла нагартовывается (упрочняется) и условия для начального реза улучшаются.

Односторонняя резка материала всех толщин возможна и при нормальных режущих зазорах (табл. 36). В этом случае необ­ ходим сильный зажим материала с обеих сторон режущей кромки

можность округлять исполнительные размеры рабочих контуров. Размеры пуансона -и матрицы можно ограничивать допусками на изготовление только в случае, если допускаемое, отклонение размера режущего зазора больше суммарного допуска на их из­

ограничены допусками на неточность изготовления по 3-му классу точности. Тогда суммарный (по абсолютной величине) допуск на размер 28 мм будет

(Л3) + (С3) = 0,045 +0,045 = 0,09 или 0,09 < 0,12

где (Л3) и”(С3) — допускаемые отклонения размеров матрицы и пуансона.

Следовательно, самое большое отклонение размера рабочего контура меньше допуска на зазор. Таким образом, конструктор имеет право назначать допуски на изготовление матрицы и пуан­ сона.