Методика эксперимента

1. Вырубка заготовки

Расчет диаметра заготовки, основных размеров вырубного штампа и потребного усилия вырубки выполняют в следующей последовательности.

1.1. Расчет диаметра заготовки.

По заданным размерам изделия d_и и h. (рис.4,а), исходя из условия равенства поверхности изделия и заготовки, рассчитывают диаметр заготовки по формуле:

, мм, (1)

где: d₃ - диаметр заготовки, мм;

d_и - диаметр изделия, мм;

h - высота изделия, мм;

Δh - припуск на обрезку, мм.

Припуск на обрезку выбирают по таблице 1 в зависимости от высоты изделия и отношения (высоты изделия к диаметру изделия).

Таблица 1

Высота изделия h, мм.	Относительная высота изделия h/d
	0,5-0,8	0,8-1,6	1,6-2,5	2,5-4
	Величина припуска Δh, мм.
10	1,0	1,2	1,5	2,0
20	1,2	1,6	2,0	2,5
50	2,0	2,5	3,3	4,0

Штамповку производят без утонения стенки. Толщину заготовки берут равной толщине стенки изделия δ.

1.2. Определение основных размеров вырубного штампа.

Расчетный диаметр заготовки является номинальным диаметром матрицы d_м (рис. 2). Диаметр пуансона d_п меньше диаметра матрицы на величину кольцевого зазора Z (рис. 2.), который устанавливают в пределах от 5 до 8% толщины штампуемого металла.

Угол резания δ = 90. Угол наклона горизонтальных поверхностей пуансона и матрицы равен φ = 0 (рис. 2).

1.3. Определение усилия для вырубки

Потребное усилие при вырубке штампами зависит от формы пуан­сона и матрицы, которые могут иметь плоские (параллельные) или скошенные (наклонные) режущие кромки.

Расчетное усилие резания при единовременном разделении материала по всему контуру определяют по формуле:

(2)

где L - длина линии среза или периметр вырезаемого контура, м;

δ - толщина материала, м; .

К – коэффициент, учитывающий состояние режущих кромок пуансона и матрицы, неравномерность толщины материала, формы, вырубаемого контура детали, величин зазора, скорости деформации, смазки и т.д., оказывающих сопротивление срезу. Обычно принимают в пределах 1,25 - 1,3.

τ_в.ср. - сопротивление срезу, MПa.

Сопротивление срезу можно определить из соотношения между сопротивлением вырубке τ_в (условным) и временным сопротивлением разрыву данного материала σ_в (условным). Это сопротивление вырубке (срезу) для различных материалов составляет:

Для стали	(0,75+0,90) σв
Для латуни	(0,65+0,75)σв
Для алюминия мягкого	(0,75+0,90)σв
Для алюминия твердого	(0,55+0,70)σв
Для дуралюмина мягкого	(0,65+0,75)σв
Для дуралюмина твердого	(0,60+0,65)σв
Для нержавеющей стали	(0,68+0,72)σв
Для титана марок ВТ 1-1 и ВТ 1-2	(0,65+0,70)σв

Верхние предельные значения следует принимать для более точных материалов (δ от 0,5 до 2 мм), нижние – для более толстых (δ от 2 до 4 мм. и выше).