2.3. Периоды работы резиновых подушек

Объем контейнера в исходном положении можно разделить «а четыре составляющих объема (рис. 8):

Рис. 8. Размещение объемов контейнера:

1 — подштамповая плита; 2 — свободный объем; 3 —активный объем; 4 — пассивный объем; 5 — жесткий формообразующий элемент.

активный объем V_а — над жестким формообразующим элементом; пассивный объем V_п — над свободными объемами; свободный объем V_св, т. е. объем, заполняемый резиной в конечном положении контейнера; объем жестких формообразующих элементов h_штF. Подсчитывая объем контейнера в исходном положении, получим:

Vo=V_а+V_п+V_св+h_штF_а, (9)

где h_шт — высота формообразующего элемента;

F_a — площадь формообразующего элемента.

Объем резиновой подушки:

V=V_а+V_n. (10)

При рабочем ходе заполняются свободные объемы путем пере-жимания массы резины из активного объема в пассивный и из пассивного в свободный.

Между усилием пресса и ходом контейнера существует некоторая зависимость:

P_пр= f(H), (11)

где P_пр — усилие, развиваемое прессом,

Η — величина хода контейнера.

Существует три периода работы резиновых подушек: неустановившийся, переходный и установившийся (рис. 9).

Первый период — неустановившийся — соответствует заполнению свободных объемов резиной, выжимаемой, из активного объема. В этот период происходит предварительное формоизменение заготовки.

Неустановившийся период заканчивается соприкосновением резиновой подушки с подштамповой плитой.

Участок кривой по индикаторной диаграмме, соответствующий рис. 9, а, Q_p =f(ΔΗ), имеет характер, близкий к линейной зависимости. Следовательно,

tgα=dQ_p/dH=const (12)

где α — угол наклона к оси абсцисс.

Рис. 9. Периоды работы резиновой подушки:

а - неустановившийся период; б - переходный период;

в - установившийся период

Второй период — переходный — соответствует дальнейшему заполнению свободного объема резиной и формоизменению заготовки с приближением ее к заданным формам детали (рис. 9, б). В переходный период на резиновую подушку начинает действовать подштамповая плита. Период заканчивается при почти полном заполнении свободных объемов.

В момент соприкосновения резиновой подушки с подштамповой плитой пассивный объем резины переходит в активное состояние, так как на него начинает действовать подштамповая плита, выжимая резину в еще не заполненные зоны свободных объемов.

Второй участок кривой характерен непрерывным возрастанием dQ_p/dH.

Третий период — установившийся — соответствует некоторому перераспределению давлений с повышением их в углах, т. е. в зонах пониженных давлений.

Третий участок кривой Q_Р=f(ΔΗ) носит почти прямолинейный характер, т. е.

tgα₂=dQ_p/dH=const (13)

Угол а близок к 90°. Малому ходу контейнера соответствует значительное возрастание Q_p (рис. 9, в).

В ряде случаев рекомендуют вести процесс штамповки так, чтобы он заканчивался во второй период, при этом резиновую подушку запрессовывают и приклеивают к стенкам и дну контейнера, что резко увеличивает неустановившийся и переходный периоды. Растягивание этих периодов является предупредительной мерой от возможного затекания резины под борт детали при достижении резиновой подушкой подштамповой плиты. Окончание же процесса штамповки в переходный период исключает затекание. Однако есть более рациональные приемы исключения затекания, например установление ограничителей, подбор соотношения высоты жесткого элемента в зависимости от высоты борта и толщины резиновой подушки и др.

Доводку деталей до чертежных размеров рационально производить в третий период. Это расширяет пределы штамповки и позволяет применять резину без особенно жестких ограничений по характеристикам.