2.4Выбор зазоров между матрицей и пуансоном

Равномерная величина зазора между пуансоном и матрицей существенно влияет на качество поверхности среза, величину усилия вырубки и износ режущих частей. Величина зазора зависит от толщины материала и его свойств. Заусенцы и дефекты поверхности среза возникают в результате неравномерного распределения зазора по периметру и при затуплении режущих кромок пуансона и матрицы. Для стали 10двухсторонний зазордля размеров пробиваемых отверстий и вырубаемой детали при толщине 1 мм составляетz_min = 0,04мм .

2.5 Расчет исполнительных размеров рабочего инструмента

Рабочие детали штампа для пробивки и вырубки - пуансон и матрицу изготавливают совместно и раздельно[11].

При совместном изготовлении одна из рабочих деталей (сопрягаемая) дорабатывается по другой: при вырубке - пуансон по матрице (матрица определяет размер штампуемого элемента и является основной), при пробивке - матрица по пуансону (пуансон определяет размер отверстия или паза и является основным).

При раздельном изготовлении пуансона и матрицы они обрабатываются до окончательных размеров без взаимного согласования.

Расчет исполнительных размеров рабочего инструмента будем производить при раздельном изготовлении пуансона и матрицы.

Определяем исполнительные размеры рабочих инструментов для пробивной операции.

Определим исполнительные размеры инструмента при вырубке заготовки 36х13 мм. Толщина заготовки 1 мм. Материал - сталь 10. Допуски на размеры заданы по 14-му квалитету.

При вырубке основной деталью является матрица, размеры ее рабочего отверстия в результате износа увеличиваются, поэтому начальный размер назначают меньше номинального (максимального) размера детали, используя его поле допуска[11]:

(17)

где L_м – номинальный расчетный размер матрицы;

L_и – номинальный размер детали;

П_и – припуск на износ матрицы;

δ_м – допускаемое отклонение на размер матрицы.

Рисунок 2.4 – Схема построения допусков на изготовление пуансонов и матриц: а – при вырубке наружного контура; б – при пробивке отверстия; в, г – для увеличившихся и уменьшающихся сопрягаемых размеров

Величина припуска на износ назначается из следующих условий: при допускаемом отклонении на размер изделия |δи| ≤ 0,1 мм припуск Пи = |δи|, при |δи| > 0,1 мм Пи = 0,8*|δн| ( |δи| − абсолютное значение поля допуска на размер детали). Размер пуансона при вырубке назначают меньше соответствующего размера матрицы на величину минимального оптимального двустороннего зазора[21]:

L_п (L_мz_min) ^п , (18)

где L_п – номинальный расчетный размер пуансона;

δ_п – допускаемое отклонение на размер пуансона[11].

Матрица

L =36 – 0,8 0,74=

Пуансон

Lп =35,4 – 0,05 =

2.6 Определение необходимости применения прижима

Необходимость прижима плоских заготовок оценена условием [2]:

(19)

0.0073 0.047.

Силу прижима определяют по формуле:

, (20)

где q–давление прижима, примем q= 2 МПа;

- площадь части заготовки, находящейся под прижимом, .

Площадь части заготовки, находящейся под прижимом определяется по формуле:

(21)

где – диаметр матрицы, мм;

– радиус закругления матрицы;

– размер исходной заготовки, мм.

Н.

С прижимом повышается устойчивость периферийной части заготовки. В тоже время в опасном сечении растягивающие напряжения возрастают за счет действия сил трения].