Учебное пособие 800606

(а следовательно, и на величину усилия деформирования) оказывает влияние целый ряд факторов: физико-механические характеристики и толщина материала, конструкция и степень притупления режущих кромок инструмента, скорость деформирования и условия трения (смазка). Для учета этих факторов в формулу вводится коэффициент k = 1,1 1,3:

Отрезка на ножницах с наклонным расположением режущих кромок ножей

Отрезка на гильотинных ножницах. Гильотинные ножницы наиболее широко применяются в заготовительных отделениях цехов листовой штамповки (рис. 2.4). Ножи этих ножниц наклонены друг относительно друга на некоторый небольшой угол φ, величина которого зависит от толщины разрезаемого материала. В результате этого на гильотинных ножницах материал режется постепенно, что снижается усилие резки и позволяет проводить резку плавно, без удара.

Главными параметрами гильотинных ножниц являются наибольшая длина и наибольшая толщина разрезаемого материала при условии, что его временное сопротивление не превышает 500 МПа. Длина ножей гильотинных ножниц L может достигать 3200 мм, а наибольшая толщина разрезаемого материала может быть 60 мм. Угол наклона (створа) ножей φ в зависимости от толщины разрезаемого листа колеблется от 2 до 6˚ (чем толще лист, тем больше угол створа). Его величина назначается из условия самоторможения листа при резке.

41

Второй вид ножниц с наклонным расположением и воз- вратно-вращательным движением ножей – аллигаторные ножницы – воспроизводят переменное значение угла наклона режущих кромок в течение резки.

Третий вид ножниц с наклонным расположением ножей – вибрационные ножницы (рис. 2.5). Нижний нож закреплен на станине неподвижно, а верхний совершает возвратно–поступательное движение от кулачкового механизма (1200 – 2500 ходов/мин). Применяются для отрезки криволинейных контуров с радиусом не менее 12 – 15 мм, с толщиной не более 3 мм. Угол створа ножей 24 - 30˚, ход от 2 до 4 мм.

Перекрытие ножей либо мало, либо отсутствует совсем, зазор (0,2 ÷ 0,25)S, что обеспечивает поворот заготовки. Область применения – мелкосерийное производство. Поверхность среза дополнительно фрезеруется.

Рис. 2.5. Схема резки на вибрационных ножницах

Отрезка на дисковых ножницах Отрезка на дисковых ножницах осуществляется двумя

дисковыми ножами равными диаметрами, вращающимися в

43

разные стороны с одинаковой скоростью. Рабочие кромки ножей перекрывают друг друга на величину d (рис. 2.6).

Характерная особенность условий отрезки на дисковых ножницах заключается в том, что они не только отрезают металл, но захватывают и тянут его. Длина отрезаемых полос на дисковых ножницах регламентируется Государственным стандартом, согласно которому наибольшая толщина разрезаемого листа достигает 25 мм.

Рассмотрим схему действия сил при отрезке (см. рис. 2.6) с целью установления необходимого условия захвата. Углом захвата α в дальнейшем будем считать такой угол между касательной в точке соприкосновения листа с ножом и горизонтальной осью, который обеспечивает захват листа вращающимися ножами.

Рис. 2.6. Схема резки дисковыми ножницами

В точках соприкосновения листа с ножами на лист действуют нормальные давления N и сила трения Т. Ножи захватывают лист в том случае, если будет удовлетворяться неравенство

2T cos 2N cos .

44

Принимая во внимание, что β = 90˚- α и что по закону Кулона Т = μN (μ – коэффициент трения на поверхности контакта листа и ножа), получаем

2N cos 2N sin ,

a

следовательно tgα < μ или D 2 .

2

Из этого можно установить, что минимальный диаметр ножа D, обеспечивающий захват, увеличивается с увеличением толщины листа и уменьшением коэффициента трения.

При μ = 0,2 и при отсутствии перекрытия ножей захват листа происходит при условии

На практике диаметры ножей принимают (30 – 35)а при отрезке листа толщиной менее 10мм и (35 – 70)а – при толщине листа 10 мм.

Усилие отрезки и крутящий момент При отрезке на дисковых ножницах очаг пластической

деформации представляет треугольник abc (рис. 2.7). Вертикальное усилие P = Fσcp.

Из геометрических соотношений следует, что

45

Из формулы следует, что усилие резки увеличивается с увеличением значений а,σср и R и уменьшается с увеличением значения d.

Необходимый для отрезки крутящий момент можно определить как произведение касательной силы Т на радиус R или как произведение вертикального усилия резки Р на расстояние между направлением ее действия и линией, соединяющей центры вращения ножей:

Подставив полученное значение сos α в формулу Мкр, получим

Дисковые ножницы с наклонными ножами. Дисковые ножницы с двумя наклонными ножами позволяют вырезать контуры с относительно небольшими радиусами скругления.

47

При этом отсутствует перекрытие ножей; расстояние между кромками ножей по вертикали d = 0,25a и зазор между ножами больше оптимального Z = (0,2 – 0,25)a (рис. 2.8, а).

Для вырезки по криволинейному контуру по большому радиусу при малой толщине (рис. 2.8, б) применяют дисковые ножницы с одним наклонным ножом. Наклон составляет 30 - 40˚.

Рис. 2.8. Схемы резки на дисковых ножницах с наклонными ножами

48

Минимальный радиус скругления контура вырезаемой заготовки равен ширине проекции наклонно расположенного ножа на плоскости листа.

Диаметр дисковых ножей колеблется от 50 до 300 мм. Отрезка полос и профильного проката Для отрезки узких полос профильного проката применя-

ют специальные отрезные штампы и сортовые ножницы. Отрезка в штампах выполняется двумя способами: без

отхода и с отходом.

Для отрезки сортового проката используют как отрезные, так и специальные сортовые ножницы.

В штампах также осуществляется отрезка труб со стенкой 5 - 7 мм при диаметре до 100 – 120 мм без предварительной надрезки (рис.2.9, а) и с надрезкой трубы (рис.2.9, б).

2.3. Вырубка и пробивка

Операция вырубка и пробивка является самым распространенным в листовой штамповке.

Операция вырубки, т.е. отделение части заготовки по замкнутому контуру в штампе, применяется как для получения плоских деталей из листового полосового и ленточного металла, так и для получения заготовок (полуфабриката) для последующего деформирования в формоизменяющих операциях с целью получения пространственных деталей.

Пробивка, т.е. отделение части заготовки по замкнутому контуру в штампах, причем отделенная, смещаемая в матрицу часть заготовки является отходом, служит для получения отверстий как в плоских, так и в пространственных заготовках (полуфабрикатах).

49

Рис. 2.9. Схемы резки труб

50