6. Определение технологических режимов штамповки

и выбор пресса

Основными технологическими режимами являются усилия, развиваемые при выполнении операций вырубки – пробивки, и усилия, необходимые для снятия полосы или детали с пуансонов, а также проталкивания детали или отходов через провальные отверстия матрицы.

Расчетное усилие вырубки Р_В (пробивки Р_П) определяется по формуле

Р_В(Р_П) = LSσ_СР ,

где L – периметр вырезаемого (пробиваемого) контура (длина линии реза), мм;

S – толщина материала, мм;

σ_СР – сопротивление срезу, МПа.

Усилие, необходимое для снятия полосы или детали с пуансона, определяется по формуле

Р_СН = (Р_В + Р_П)К_СН ,

где К_СН - коэффициент, зависящий от сложности вырезаемого контура: К_СН = 0,02 – 0,04. Для сложной конфигурации деталей или при многорядной вырезке (пробивке) значение К_СН принимается ближе к верхнему пределу.

Усилие проталкивания детали или отхода через провальное отверстие матрицы Р_ПР определяется по формуле

Р_ПР = (Р_В + Р_П)К_ПРn ,

где К_ПР – коэффициент проталкивания, зависящий от ряда факторов:

К_ПР = 0,05 ... 0,10 – при вырезке на провал;

К_ПР = 0,07 ... 0,14 – при вырезке с обратным выталкиванием. При этом наибольшие значения К_ПР относятся к тонким материалам;

n – количество деталей, находящихся в пояске (шейке) матрицы:

n = h/S ,

где h – высота пояска матрицы, выбираемая из таблицы 4.

При работе штампа без смазки приведенные значения коэффициентов К_ПР и К_СН увеличивают на 20 ... 25 %.

Суммарное усилие, требуемое для выполнения разделительной операции, равно сумме четырех усилий:

Р_С = Р_В + Р_П + Р_СН + Р_ПР .

Таблица 4

Высота пояска матрицы (отверстие 1 типа)

	Толщина полосы, мм	Высота пояска матрицы, мм
	до 0,5	3 ... 5
	св. 0,5 до 5	5 ... 10
 = 3 ... 5	св. 5 до 10	10 ... 15

В случае применения пружинного, резинового или пневматического съемника к суммарному усилию следует прибавить усилие, требуемое для сжатия буфера Р_Б :

Р_Σ = Р_С + Р_Б .

Затупление режущих кромок пуансонов, неоднородность материала полосы, изменение величины зазора между пуансоном и матрицей вызывают значительное увеличение усилия вырубки – пробивки. Поэтому при выборе пресса требуемое усилие Р_ПРЕССА берется больше расчетного на 25 ... 35 %, т.е.:

Р_ПРЕССА = (1,25 ... 1,35) Р_Σ .

Здесь меньшее значение поправочного коэффициента соответствует большей толщине материала детали.

Усилие пресса можно уменьшить, используя пуансоны и матрицы со скошенными кромками, а также применяя пуансоны различной длины в многопуансонных штампах. Расчет усилий таких штампов, а также усилий гибочных, вытяжных и других операций можно найти в [7,8,9,10,11].

Для операций холодной штамповки применяют в основном кривошипные, гидравлические (для изготовления деталей больших размеров) и прессы-автоматы (при большой программе выпуска мелких деталей).

По технологическому признаку прессы делят на прессы простого, двойного и тройного действия. Первые имеют один движущийся ползун и применяются для вырезки, пробивки, гибки, формовки, неглубокой вытяжки и других операций. Прессы двойного действия имеют два независимо движущихся ползуна: наружный для прижима заготовки, а внутренний – для вытяжки. Прессы тройного действия применяют на автомобильных заводах для штамповки кузовных деталей.

Конструкционно опорная часть пресса выполняется в виде открытой или закрытой станины. При открытой станине имеется доступ к штампу с трех сторон, чем обеспечивается удобство установки и обслуживания штампа. Открытая станина может быть цельнолитой одностоечной, что делает пресс компактным и простым в конструкции, либо двухстоечной. Удобством последней является возможность подачи полосы или ленты в двух направлениях: справа – налево либо спереди – назад. Кроме того, двухстоечные станины делают иногда наклоняемыми для облегчения удаления отштампованных деталей и отходов. Однако прессы с открытой станиной имеют недостаточную жесткость и поэтому их применяют для штамповки деталей невысокой точности в простых штампах.

Более жесткими и мощными являются прессы с закрытой П-образной (арочной) станиной. Доступ к штампу в них возможен лишь с двух сторон, но полоса или лента могут подаваться в двух направлениях (справа – налево через специальные прорези в стойках либо спереди – назад). Такие прессы наилучшим образом подходят для точной штамповки.

Учитывая вышеизложенное, по таблице 1 приложения 1 подбирается пресс по рассчитанному ранее усилию [12]. При этом необходимо обратить внимание на величину хода ползуна. Она должна быть в пределах 5 – 10 мм для вырубных и пробивных штампов. Соблюдение этого условия облегчает удаление деталей и отходов из штампа.

В пояснительную записку необходимо переписать все данные из таблицы. Они потребуются для определения конструктивных параметров штампа, а также для технологических расчетов. Особое внимание следует уделить определению закрытой высоты штампа Н, которая должна находиться в пределах

Н_П – Н_ПЛТ - _П - _С  Н  Н_П – Н_ПЛТ.

Здесь Н_П – закрытая высота пресса;

Н_ПЛТ – толщина подштамповой плиты;

_П– регулировка положения ползуна;

_С – регулировка положения стола.