5. Зазоры между пуансоном и матрицей при разделительных операциях

При разделительных операциях между режущими кромками пуансона и матрицы имеются зазоры. Размер зазора определяется механическими свойствами и толщиной материала.

Зазор должен иметь оптимальный размер и обеспечивать достижимое качество поверхности среза, наименьшее усилие вырубки (пробивки), наибольшую стойкость штампа и достаточную точность штамповки, сохраняющуюся при длительной работе штампа. Существует определенный диапазон размеров зазоров – между минимальным значением Z_min и максимальным Z_max. В связи с тем, что в процессе работы штампа зазор постепенно увеличивается, размер расчетного зазора принимается минимальным Z_min. Выбор направления зазора определяется следующим образом. Поскольку размеры вырубаемой детали определяются рабочим окном матрицы, то расчетным при вырубке является размер матрицы, а размер зазора назначается за счет уменьшения размеров пуансона. При пробивке отверстия его размер определяется пуансоном, поэтому расчетным является размер пуансона, а зазор назначается за счет увеличения размера матрицы.

Для вырубки и пробивки должно выполняться следующее условие:

где δ_П и δ_М – допуски на изготовление пуансона и матрицы.

Если при назначении табличных допусков это неравенство не соблюдается, эти допуски следует уменьшить.

5. Расчет исполнительных размеров пуансонов и матриц при вырубке и пробивке

Наружный контур вырубаемых деталей (как и внутренний контур отверстий) может быть круглой, прямоугольной, П-образной или произвольной формы. Допуски на размеры этих контуров могут быть заданы в любой системе, чаще в системе отверстия.

В системе отверстия охватывающий размер имеет положительный допуск, а охватываемый – отрицательный. Таким образом, допуск «направлен в металл».

При определении исполнительных размеров пуансонов и матриц исходят из размеров штампуемого изделия, его точности (допуска на изготовление материала), характера износа штампа, величины технологического зазора.

Если размеры на чертеже не оговорены допусками, то следует считать, что на свободные размеры допуски назначаются в системе отверстия по 14-му квалитету точности. Таким образом, на охватываемые размеры детали допуск назначается по h14, на охватывающие – по Н14, на межосевые размеры – по

При вырубке контура номинальным расчетным размером матрицы будет наименьший размер изделия, а при пробивке отверстия номинальным расчетным размером пуансона будет наибольший размер отверстия.

Размеры пуансона и матрицы при вырубке круглого и прямоугольного контура:

при пробивке отверстий:

где D_М, D_П – размер при вырубке соответственно матрицы и пуансона;

D, d - номинальные размеры изделия;

Δ^, - припуск на износ инструмента;

δ_М и δ_П - допуск на изготовление соответственно матрицы и пуансона;

d_М, d_П – размер при пробивке соответственно пуансона и матрицы.

Припуск на износ Δ^, определяется в зависимости от требуемой точности штамповки детали: при Δ≤ 0,1 мм Δ^, = Δ; при Δ> 0,1 Δ^, =0,8, где Δ – поле допуска штампуемой детали.

Допуск δ_М берут по 7 квалитету (S ≤ 4 мм); при S > 4 мм и для крупногабаритных деталей δ_М берут по 9 квалитету с посадкой Н9, а допуск на пуансон соответственно по h6 и h9.

Если размеры штампуемого элемента для случая вырубки заданы в виде А Δ, то их следует преобразовать к виду (А + Δ)_-2Δ и далее рассматривать (А + Δ) как номинальный и 2Δ - как его поле допуска. То же касается случая задания размера отверстия в виде А Δ. Его следует преобразовать к виду (А - Δ)^+2Δ.

Размеры могут быть заданы также в виде или (при Δ2> Δ1). В этом случае следует преобразовать их к виду соответственно (А - Δ1)_{-(Δ2 – Δ1)} и (А + Δ1)^{+(Δ2- Δ1)} и считать (А - Δ1) и (А + Δ1) номинальными размерами штампуемого элемента, а (Δ2 – Δ1) – полем их допуска.

При вырубке (пробивке) детали П-образной формы размеры пуансона и матрицы с учетом износа штампа можно разделить на три вида:

• увеличивающиеся,

• уменьшающиеся,

• неизменяющиеся.

При вырубке наружного контура произвольной формы все размеры, связанные с вырубаемым изделием, проставляются на чертеже матрицы. Те же расчетные размеры матрицы, но без допусков проставляются на чертеже пуансона. В технических требованиях указывают: «пуансон пригнать по матрице, обеспечив зазор Z_min=… на сторону».