Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Скворцов, Г. Д. Основы конструирования штампов для холодной листовой штамповки подготовительные работы

.pdf
Скачиваний:
37
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
11.66 Mб
Скачать
t =в
Рис. 61. Примеры безотход­ ной штамповки

отход металла при первом ударе. Поэтому рациональнее распо­ лагать контуры по второй схеме (рис. 60, б), где сторона К удобна для упора.

Следовательно, правильным п рациональным является рас­ крой, который способствует экономии металла и созданию более доступной для эксплуатации оснастки.

^ 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ П ЕРЕМ Ы Ч КИ

На относительный показатель расхода металла (обычно выра­ жаемый в процентах) существенно влияет величина технологиче­ ских перемычек между деталями и по краям полосы.

Ширину или длину детали в сумме с размером а перемычки называют ша­ гом подачи t (см. рис. 60). Предельно ко­ ротким шагом между соседними выруб­ ками считают номинальный размер В детали в направлении подачи. Такой шаг подачи может быть только при без­ отходной штамповке деталей (рис. 61).

Во всех других случаях между де­ талями и по краям заготовки остаются перемычки, которые должны обладать достаточной механической прочностью, не допускающей разрыва или вывора­ чивания их в процессе деформирова­ ния при вырубке. Поэтому для более прочного металла требуются перемычки меньшей ширины.

С увеличением толщины металла ширина перемычек увели­ чивается незначительно. Удлинение перемычки уменьшает ее прочность.

Эти два параметра являются основными для построения пере­ мычек. Однако еще имеются факторы эксплуатационного харак­ тера, которые косвенно влияют на размеры перемычек. Например, условия для устойчивости перемычки неодинаковы при свобод­ ной вырубке и при вырубке с прижимом металла.

Притупление режущих кромок способствует разрушению и выворачиванию перемычек. Разность высот режущих кромок также отрицательно влияет на устойчивость перемычек. Поэтому действующие нормативы на размеры перемычек построены в основ­ ном по опытным данным, которые периодически корректиру­ ются.

В табл. 28 приведены ориентировочные размеры перемычек при однорядном раскрое полосы. Размеры перемычек для метал­ лов толщиной менее 1,5 мм даны с учетом его прочности. При более толстых металлах их твердость существенно не влияет на размеры перемычек. Приведенные размеры перемычек могут быть но

S, мм

Д о

0,2

 

0 , 20,5

 

0 , 5

1,0

 

1, 0

1,5

 

1. 5

2,0

2 . 0

2,5

2 . 5

-

3,0

3 . 0

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 28

 

М инимальные размеры

перемычек

при

однорядной

вырубке металла

 

 

 

 

 

 

 

<3 V

 

а

 

 

 

 

 

'

L

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

 

о

®

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<тв, кгс/мм2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При D,

мм

 

 

 

 

 

 

При L,

мм

 

 

 

 

До 60

50—100

100-200

Свыше 2Q0

До 50

50—100

100—200

Свыше 200

 

а

ь

а |

Ь

а

6

а |

Ь

а

ь

а

Ь

а

ь

а |

b

===25

1,5

2,0

1,7

2,2

2,0

2,5

2,2

2,8

2,0

2,5

2,5

3,0

3,0

3,5

3,5

4 ,0

> 2 5

1,0

1,3

1,2

1,5

1.5

1,7

1,8

2,0

1,5

2,0

2,0

2,5

2,5

3,0

3,0

3,5

=$25

1,3

1,8

1,5

2,0

1,7

2,2

2,0

2,5

1,8

2,3

2,3

2,8

2,8

3,3

3,3

3,8

> 2 5

0,8

1,2

1,0

1,5

1,2

1,7

1,5

2,0

1,3

1,8

1,8

2,3

2,3

2,8

2,8

3,3

=$25

1,0

1,5

1,2

1,7

1,5

2,0

1,8

2,3

1,5

2,0

2 ,0

2,5

2,5

3,0

3 ,0

3,5

> 2 5

0,7

1,1

1,0

1.3

1,2

1,5

1,4

1,8

1,1

1,6

1,6

2,0

2,0

2,5

2 ,5

3,0

=$25

1,3

1,8

1,5

2,0

1,7

2,2

2,0

2,5

2,0

2,5

2,5

3,0

3,0

3,5

3,5

4,0

> 2 5

1,0

1,5

1,2

Г,7

1,5

2,0

1,8

2,3

1,5

2,0

2,0

2,5

2,5

3,0

3,0

3,5

Д л я всех

1.5

2,0

1.7

2,2

2,0

2.5

2,2

2,8

2,0

2 .5

2,2

2,7

2.5

3.0

3.0

3.5

1,8

2,3

2,0

2,5

2,3

2,8

2 ,5

3,0

2,2

2,8

2 .5

3.0

3.0

3.5

3.5

4.0

ш там пуем ы х

2,0

2,5

2,2

2,7

2,5

3,0

2,8

3,3

2 ,5

3,0

3,0

3,5

3.5

4.0

4 .0

4 .5

м е т а л л о в

2.5

3,0

2 .7

3,2

3,0

3.5

3,2

3,8

3,0

3 .5

3 .5

4 .0

4.0

4.5

4 .5

5.0

 

Продолжение табл. 28

S, мм

4 . 0

5 ,0

5 . 0

6,0

6 . 07,0

7 . 0

8,0

8 . 09,0

9 . 0

10,0

10, 011,0

11, 012,0

12. 013,0

13. 014,0

14.015,0

ств, кгс/мм2

Для всех штампуемых

металлов

 

 

 

При D, мм

 

 

 

 

 

 

При L,

мм

 

 

 

До 50

50--100

100--200

Свыше 200

До 50

50--100

100--200

Свыше 200

а

6

°

Ь

а

Ь

а

ь

а

Ь

а

ь

а

ь

а

ь

3,0

3,5

3,2

3,7

3,5

4,0

3,7

4,3

3,5

4,0

4,0

4 ,5

4,5

5,0

5,0

5,5

3,5

4,0

3,7

4,3

4,0

4 ,5

4,2

4,8

4,0

4,5

4,5

5,0

5,0

5,5

5,5

6,0

4,0

4,5

4,2

4,8

4,5

5,0

4,8

5,3

4,5

5,0

5,0

5,5

5,5

6,0

6,0

6,5

4 ,5

5,0

4,7

5,3

5,0

5,5

5,3

5,8

5,0

5,5

5,5

6,0

6,0

6,5

6,5

7,0

5,0

5,5

5,3

5,8

5,5

6,0

5,8

6,3

5,5

6,0

6,0

6,5

6,5

7,0

7,0

7,5

5,5

6,0

5,7

6,3

6,0

6,5

6,3

6,8

6,0

7,0

7,0

7,5

7,5

8,0

8,5

9,0

6,5

7,0

6,7

7,3

7,0

7,5

7,3

8,0

7,0

8,0

8,0

8,5

8,5

9,0

9,0

10,0

7,5

8,0

7,7

8,3

8,0

8,5

8,3

9,0

8,0

9,0

9,0

9,5

9,5

10,0

10,0

11,0

8,5

9,0

8,7

9,3

9,0

9,5

9,3

10,0

9,0

10,0

10,0

10,5

10,5

11,0

11,0

12,0

9,5

10,0

9,7

10,3

10,0

10,5

10,3

11,0

10,0

11,0

11,0

11,5

11,5

12,0

12,0

13,0

10,5

11,0

10,7

11,3

11,0

11,5

11,3

12,0

11,0

12,0

12,0

12,5

12,5

13,0

13,0

14,0

П р и м е ч а н и я: 1. При вырубке деталеП с попоротом полосы размеры перемычек а и Ь следует увеличивать в 1,2 —1,5 раза.

2. При вырубке неметаллических материалов (текстолит, картон, асбест и др.) размеры перемычек следует увеличивать в 1,5—2 раза, для материалов толщиной менее 1,5 мм назначать размеры, указанные для металлов с <т ^ 25 кгс/мм2.

значительно уменьшены. Практика показала, что для большин­

ства металлов при обычной штамповке допускается ширина перемычек

аmin = ьmin

S

2 '

при чистовой вырубке без обжима заготовки клиновидным ребром и при штамповке с запрессовкой деталей в ленту (полосу)

Однако для этого необходимы условия, близкие к идеальным, т. е. точная ширина полосы (ленты), всегда острый инстру­ мент, автоматическая подача и постоянный прижим полосы, а также другие не всегда вы­ полнимые требования. Приме-1

с применением шагового ножа:

1 — неподвижный упор; 2 — прижим; 3 — подвижный упор

нение (в процессе чистовой вырубки) дополнительного обжима металла клиновидным ребром вдоль периметра вырубаемого кон­ тура требует выполнения перемычек значительно больших раз­ меров [19], [22].

При многорядной штамповке ширина перемычек может быть в 4—5 раз меньше ширины, приведенной в табл. 28. Это прежде всего относится к междурядьям (см. размер а ' на рис. 62, б). Такое уменьшение возможно благодаря тому, что при многоряд­ ном раскрое число перемычек в поперечном направлении ленты (полосы) возрастает пропорционально числу рядов. Соответ­ ственно, их общая прочность становится большей.

Рассмотренные рекомендации по расположению вырубаемых контуров в ленте (полосе) возможны только при специальной планировке пуансонов и матриц с приемлемыми расстояниями между рабочими позициями (см. рис. 62, б; 63; 64), которые соз­ дают нормальные условия для изготовления деталей и обеспечи-

8 Г. Д. Скворцов

113

вают надежную стойкость пуансонов и матриц. При штамповке с шаговым ножом (рис. 62, а), когда осуществляется точная ка­ либровка полосы по ширине, можно применять перемычки, раз­ мер которых составляет 0,5—0,8 значений размеров, приведенных в табл. 28. Однако из этого не следует, что при штамповке с ша­ говым ножом снижается расход металла. Напротив, при прямо­ угольном ноже с жестким упором ширина полосы увеличивается за счет припуска С. Значения припуска С принимают равными тол­ щине S штампуемого металла. При штамповке с шаговым ножом ширину перемычек Ь' на выходе (рис. 62, а) принимают равной

0,755 (см. таблицу 28).

Для ряда распространенных схем раскроя при специальном фасонном ноже и подвижном упоре (рис. 62, б) припуск С не ну­ жен. Такой нож можно применять для круглых, овальных, за­ кругленных и со срезанными углами деталей.

§ 4. СПЕЦИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ РАСКРОЯ

Изложенное выше касалось общих элементарных вопросов раскроя ленточного или полосового металла. Между тем известно много специальных приемов штамповки, относящихся главным образом к мелким деталям, например последовательная штамповка с применением всех видов деформирования металла — раздели­ тельных и формообразующих. Так, для изготовления шовных втулок методом последовательного сгибания применяют несколько схем раскроя (см. рис. 16).

При последовательной штамповке всевозможных П-образных деталей или типа уголков может быть большое число частных схем раскроя в зависимости от конструкции конкретных деталей. Одна из таких схем приведена на рис. 15.

Специальные схемы раскроя в основном создают технологи и конструкторы в процессе разработки технологии и проектирова­ ния штампов. Но есть и такие изделия, которые представляют собой как бы заранее раскроенные тонколистовые заготовки, например цельнометаллические сетки, всевозможные цельно­ металлические фильтры, перфорированная лента и др. В этом случае приходится составлять не схему раскроя металла, а схему размещения пуансонов и матриц.

Например, составим основные схемы размещения пуансонов при штамповке наиболее распространенного и стандартного из этой группы вида изделия — перфорированной сетки (дырчатки) с отверстиями, расположенными в шахматном порядке.

Специфика раскроя сетки для начальной стадии штамповки заключается в умении разместить ряды пробиваемых отверстий на некотором расстоянии друг от друга. Это вызвано тем, что у большинства сеток отверстия расположены близко друг к другу,

и установка пуансонов в такой скученности практически невоз­ можна.

П4

Когда шаг сетки С больше 5 мм (рис. ,63, а, б) рекомендуется пуансоны располагать в два ряда 1 и 2. В первом ряду уста­ навливают на один пуансон больше, чем во втором. Расстояние о, между пуансонами первого и второго рядов должно быть равно

нечетному числу

полушагов сетки 1 |Т .е . у

,

у . у -

и т. д.

в зависимости от конкретных условий.

 

 

 

 

 

Snap

л = с

 

t= c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отход

 

 

 

 

 

•ЧК

 

 

 

 

 

 

 

Ш

Ш

;

 

 

ф ©

 

 

Ф

®

 

 

 

 

 

ш щ Ш

 

 

1

®

 

 

 

 

 

 

 

 

Ш Ш Ф Ф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а= 1,5с

 

 

 

о)

 

0)В

 

 

Рис. 63. Схема раскроя перфорированной

сетки

с

расстояниями

между соседними отверстиями

С ^

5 мм

(1 упор)

 

В общем

виде

 

 

 

 

 

 

 

'а = М С ±

 

 

 

 

(28)

где С — шаг

сетки (расстояние между

соседними отверстиями)

в продольном направлении, мм; М — целые числа 1, 2, 3. . .

Для практики достаточно, если М sg 5. Однако сетка будет

правильной при любом целом числе М и,

следовательно,

формула

(28) справедлива для всех его значений. В данном случае шаг подачи t равен шагу сетки С. Расстояние А между отверстиями, расположенными на одной линии в направлении, перпендикуляр­ ном движению ленты, достаточно для размещения пуансонов. Поэтому не требуется никаких дополнительных разбивок.

При шаге сетки С меньше 5 мм рассмотренная схема размеще­ ния пуансонов оказывается непригодной. В этом случае необхо­ димо увеличивать шаг подачи t кратно расстоянию С. Это позво­ ляет ввести несколько дополнительных рядов пуансонов. Число четных или нечетных рядов пуансонов должно быть равно отно-

t

шению — .

с

Если обозначить шаг подачи ленты t через пС, то потребуется п рядов пуансонов для пробивки четной группы отверстий и п рядов для пробивки нечетной.

8*

115.

 

b=Jc

t = ? C

 

 

d -

S

# © .

 

 

■НЙФ-ф

 

 

a)

 

 

 

b=3c L

 

Ф

 

 

 

 

 

Ф t=2c

 

 

 

 

t &

 

l

 

 

-Ь-Ф-Ф-ФФ-ФФФФ-ФФФ- ■cb

Ф

 

\ п в т & А / Ч

 

 

 

 

 

ф — ©

 

 

 

v w w w © © © © Ф © Ф © Ф -Ф— Ф

 

( Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф © © Ф *

 

.

^

 

фф фф ф ф ф ф ф ф ф ф - © © ф Ф

 

ФФФФФФФФФ © © © Ф" ф

 

 

 

 

 

 

 

 

Ж

ж

 

ф ф ф ф ф ф ф ф ф ф ф ф ф ф

ф

 

 

ф ф ф ©

©

©

ж

ж

 

 

ф " ф

'll'N.

© CD О О Ф О © rffi?)

 

 

ф

ф

© © ♦ © © Т Т • - ©

 

 

]©Ч

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

16опв. №2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t-2c

^Ki

© ф - ф - ф - ф ^ Ф

 

Ф ■©

<|>

 

 

 

 

 

 

 

ф

ф

Ф 11>отв№1

 

> © ф © ф © ф © © ф - © ф

Ф

 

 

Ф Ф Ф Ф Ф

Ф

0

Ф

Ф-—Ф

 

4-----------

 

, ) О Ф О Ф Ф Ф Ф

Ф

Ф Ф

Ф

 

Ф*-------- Ф

 

| Ф Ф Ф Ф

Ф

Ф-«---------ф

ф-*—ф

 

н ф ф ф ф ф ф ф ф ф ф ф ф

 

 

Ф Ф Ф ф Ф О

 

ф ф

Ф

 

 

 

 

- г ^ ф ф - ф ф - ф ф ф - ф ф ф Ф ф ф ф

 

Ф ф ф ф ф ф ф ф

Ф * - ф

 

 

 

• > ф ф ф ф ф ф О

 

ф ф

ф

 

Ф*-------- ф

 

ф ф ф

ф---- :—фж

 

 

 

_ _ т ^-ф -ф -ф -^-ф Ф ф-

 

ф- f Ф*“О

 

•[ф ф ф ф ф -ф ф

 

ф ф ф

 

 

ф -

 

ф ф ф ф ф ф ф ф ф ф ф ф Ф Ф <>

 

‘ " " " "

'

 

" Ф Ф — ф

 

 

 

а

л!

Рис. 64. Схема размещения рабочих позиций при последо­ вательной штамповке перфорированной сетки с расстоянием между отверстиями С <С 5 мм

116

Расстояние b (рис. 64) между пуансонами одного (четного или нечетного) ряда по направлению подачи ленты должно быть крат­ ным шагу С сетки. В то же время оно должно отвечать условию

b > t.

 

 

В общем виде расстояние составляет

 

b = Kt +

С.

 

После подстановки значения t получим

 

Ь = С (Кп +

1),

(29)

где К — любое целое число: 1, 2, 3 и т. д.; п — любое четное число: 2, 4, 6 и т. д.

Опыт показал, что для большинства сеток не следует увеличи­ вать шаг подачи в штампах более чем в 2 раза, т. е. достаточно,

если п =

2. Тогда формула (29) примет вид

 

 

 

Ъ = С (2К +

1).

 

(29а)

Ближайшими расстояниями b между пуансонами будут сле­

дующие:

 

 

 

 

 

К

.......................................................

1

2

з

4 и т. д.

Ь ..........................................................

3С

5С

9С и т. д.

Таким образом, для расстояния b может быть принято любое нечетное число шагов С сетки кроме единицы. Но рекомендуется по возможности брать меньшие значения, так как это уменьшает размеры штампа и отход металла в начале и конце штампуемой ленты.

Расстояние а от оси пуансонов поперечного четного ряда до оси пуансонов ближайшего нечетного ряда определяют так же по фор­ муле (28).

С целью равномерного размещения пуансонов рекомендуется

значения а принимать в пределах, близких к .

Из-за незначительного расстояния А между отверстиями сетки

(при равномерной сетке А — С ]/3) разместить пуансоны в один ряд невозможно. В этом случае пуансоны из основного ряда сме­ щают в направлении движения ленты на величину, кратную шагу сетки С. Причем возможны два варианта компоновки основного ряда: в шахматном порядке со смещением пуансонов на величину

(рис. 64, б) и с последовательным чередованием смещения на ве­ личины fi и / 2 (рис. 64, в).

Траектории смещения пуансонов из основных рядов (с индек­ сами 1 и 2) показаны стрелками. Обе схемы (рис. 64, б, в) построены по следующим параметрам:

п = 2; К = 4;

b = Kt + С = 4 -2С + С = 9С;

t = nC = 2C-a = ^ - .

117

Таблица 2§

К размещению вставных матриц в штампах для перфорированной сетки

(рис. 64)

Размеры изделия

 

 

Шаг подачи t =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число

с

А

а

' к

ь

 

7=

попереч­

 

ных

 

 

 

 

 

 

 

рядов

< 3

< 5

7,5С

7

15С

_

8

> 3

> 5

4,5С

4

9С

12

 

 

8

 

П р и м е ч а н и е . Расстояния

между отверстиями приняты, исходя из

минимальных допустимых перемычек в перфорированной сетке.

 

 

Дополнительное смещение пуансонов от основных рядов в первой схеме (рис. 64, б) f x — 2С, во второй схеме (рис. 64, б) = 2С и

/8 = 4С.

Впоперечном направлении четный ряд сетки состоит из восьми

отверстий, а нечетный из семи. Число пуансонов удвоено, так как шаг подачи t — 2С. Для пробивки отверстий четных рядов необ­ ходимо иметь 8x 2 = 16 пуансонов (на схемах они обозначены ф ), для пробивки отверстий нечетных рядов 7 х 2 = 14 пуансонов (они обозначены ©). Таким образом, для получения заданной сетки требуется 30 пуансонов.

Целесообразно пуансоны смещать из основных рядов на вели­ чины и / 2 при С > 3, когда b ^ 9С, и при С < 3, когда b 15С. При этом можно применять вставные матрицы. Соответствующие конкретные рекомендации приведены в табл. 29.

Увеличенный шаг подачи облегчает установку и крепление пуансонов и способствует росту производительности труда. Способ _ подачи ленты предпочтителен.автоматический, так как он обес­ печивает одновременно и высокую точность и максимально возможную производительность (для данного оборудования).

При отсутствии автоматической подачи рекомендуется ставить шаговые ножи, что должно предусматриваться в раскрое. Для уз­ кой ленты (sg.200 мм) достаточно одного ножа, для широкой (>200 мм) необходимы два ножа. Ножи в направлении подачи ленты устанавливают произвольно, но целесообразнее их оси совме­ щать с осями отверстий. Причем, если на краю сетки допускаются неполные отверстия, то ножи следует размещать после первого ряда пуансонов, как это показано на рис. 63, а. Если же на краю сетки (с торца) не допускаются неполные отверстия, то ножи уста­ навливают перед пуансонами первого ряда (см. рис. 63, б).

Приведенные примеры раскроя тонколистового металла охва­ тывают только незначительную часть возможных вариантов. Однако они помогают находить правильные решения при других аналогичных условиях.

118

Раздел второй ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ШТАМПАХ

ГЛАВА I

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

ИКЛАССИФИКАЦИЯ ШТАМПОВ

§1. ОБЯЗАТЕЛЬНЫ Е ЭЛЕМ ЕНТЫ Ш ТАМ П О В

Штамп — это основной инструмент, с помощью которого изго­ товляют изделия (или заготовки) методом давления. Штамп яв­ ляется сложным инструментом, он может состоять из множества

деталей

и узлов различного на­

 

 

значения. Основные и обязатель­

 

 

ные элементы каждого штампа —

 

 

это его рабочие части:

матрица

 

 

(матрицы) и пуансон(пуансоны),

 

 

которые

непосредственно

воз­

 

 

действуют на заготовку, преоб­

 

 

разуя ее в необходимо заданную

 

 

форму. В элементарном виде

 

 

штамп можно представить

как

 

 

сочетание двух взаимно' спа­

 

 

ренных рабочих частей: мат­

 

 

рицы и пуансона. Например,

 

 

чтобы получить из круглой ли­

 

 

стовой заготовки тарелку, при­

 

 

веденную на рис. 65, а, доста­

 

 

точно иметь

комплект рабочих

 

 

деталей, состоящий из пуансона

 

 

1 и матрицы

2 (рис.

65,

б).

6)

0)

Однако с таким простым конст­

руктивным исполнением штампы

Рис. 65.

Простейшие штампы

встречаются редко.

Для нормальных условий работы штампа необходимо обеспечи­ вать взаимное направление одной рабочей части относительно другой.

Взаимное совпадение рабочих частей относительно простого формообразующего штампа в процессе работы допускается обеспе­ чивать только направляющими ползуна пресса. Но технически не оправдано на универсальном прессовом оборудовании эксплуати­ ровать разделительный штамп, не оснащенный специальными на­ правляющими.

119

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ