Штамп для обрезки отходов Советский патент 1987 года по МПК B21D28/02 

1

Изобретение относится к холодной обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении обрезных штампов для штамповки крупногабаритных деталей.

Целью изобретения является снижение трудоемкости при изготовлении и ремонте штампов.

На фиг. 1 изображена верхняя часть штампа, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - зона разрезного ножа в момент разрузки отхода; на фиг. 4 - диаграмма растяжения отхода.

Штамп для обрезки отходов (фиг. 1, 2) содержит верхнюю плиту 1, на которой уст- новлен прижим 2 и обрезная матрица 3. На торце матрицы расположены ножи 4, выполненные в виде выступов.. Контур обрезной матрицы 3 в зоне ножей 4 выполнен с зазором 5, определяемым по формуле

- 1- 0,7 -0,9 ,

где X - величина зазора между секциями обрезной матрицы,

а - высота выступающей части ножа, для разрезки отходов.

На нижней плите 6. уетановлеи пуансон 7, на который укладывается заготовка 8 с обрезаемой частью 9, и нижний обрезной нож 10.

Штамп работает следуюшим образом.

Заго 1Ч)вку 8 укладывают на пуансон 7. При ходе ползуна пресса вниз прижим 2 при- -.жимает заготовку 8 к пуансону 7, а ножи 4 действуют на заготовку в зонах обрезаемого отхода 9, подрезают ее по линиям контура пуансона и разрубают преимущественно перпендикулярно этим линиям на ноже 10, при этом происходит разрыв отхода по линии контура пуансона на расстоянии А (фиг. 3) от режущей кромки ножа 4. При дальнеЙ1пем ходе обрезной матрицы 3 происходит по;1ная обрезка OTxo.;ia 9 по контуру пуансона 7.

Величина зазора между секциями определяется с.ледуюп 1им образом.

При опуска 1ии верхней плиты 1 с закрепленной на ней матрицей 2 с ножами 4 происходит контакт ножей 4 с заготовкой 8 в зоне разделения отхода 9.-В правую сторону от режущей кромки ножа 4 отход обрезается по принципу гильотины (фиг. 3), а слева от режущей кромки ножа происходит деформация материала и его разрыв по контуру пуансона на расстоянии х.

При опускании ножа 4 ниже рабочей плоскости пуансона 7 металл на отделенном участке отхода начинает течь. При достижении предела текучести от, при наличии нлоп1,адки текучести металот растягивается до степени деформации Е (фиг. 4). После этого напряжения в металле начинают расти до сопротивления среза бср. Происходит срез. Значение деформации увеI303224

5

личивается до р , но оно не достигает значений относительного удлинения при разрыве 5 .

В технологических расчётах сопротивление срезу ffcp принимается, acpjs:; (0,8- 0,86) Ов, где Он - предел прочности. Степень деформации материала, соответствующая напряжению среза, принимается ер; «(0,7-0,9)6.

Величину зазора х определяют следую- ш,им образом.

Рассматриваем два подобных прямоугольных треугольника ABC и MNC (фиг. 3). Стенень деформации материала, соответсту- ющая напряжению среза:

Ро ДВ

где - длина участка металла по деформации;

- длина участка металла после деформации, соответствующей срезу.

Отсюда

t о+ sp fo или Р Ео (1-Ёр)

(2)

25

Угол а между плоскостью заготовки и отогнутой частью отхода в момент его разрыва ножом

а arc cosa, где (3)

(5)

35

а(6)

Подставляем значение (6) в формулу (2):

Е ECOS а(1+ Ер)

(7)

отсюда

cos а Тогда угол а

а arc cos

ер

t

1 / ер

(8)

(9)

Действительная величина зазора выбирается меньше, чем величина гарантированного разрыва материала, поэтому, рассматривая прямоугольный треугольник MNC, сторону MN принимаем равной х. - расстоянию гарантированного разрыва отхода по контуру пуансона.

NC „ BC-BN a-S

:io

MN

Tga tga

tga

где a - расстояние от плоскости пуансона до нижнего разрезного ножа, равное высоте выступающей части вер- хнего ножа для разрезки отходов;

S -толщина штампуемого материала. Подставляем значение угла а из формулы (9) в формулу (10), получаем величину гарантированного разрыва материала по контуру пуансона или величину зазора между секциями в зоне ножа для разрезки отходов

a-s

J

tg(arccos-ji p) Согласно формуле (11) имеем

(И)

f

Л-5

(12)

atg(arcsos-jl;)

При конструировании штампов высота выступающей части ножа принимается равной 3-4S. В указанном случае а 3S.

35-5

(13)

X Т

3Stg (arc COS--pt)

или|-бу- ig(arc-co3 )

(14)

Таким образом, величина зависит только от пластических свойств материала.

Из анализа формулы (14) следует, что наименьшая величина зазора х соответствует более пластичным материалам. Из всех промышленных материалов, используемых для изготовления деталей методами обработки металлов давлением, наибольшей пластичностью обладает сталь 08Ю ( бтек 44%).

Учитывая ранее принятое соотношение ер (0,7-0,9)6, из формулы (14) для данной марки стали устанавливаем ,7-0,9.

Таким образом, максимальная величина

зазора X, установленная для более пластичного материала (сталь 08Ю), должна

удовлетворять условию 0,7-0,9 (15).

Результаты испытания штампа с различными величинами зазоров между секциями приведены в таблице.

Детали № 5320- 8403084 и 5320- 8403085

Детали № 4310- 5614022 4310- 5614023

При штамповке всех других материалов величина гарантированного разрыва материала по контуру обрезного пуансона при той же высоте выступающей части ножа для резки отходов (а) больше и зазор х между секциями обрезной матрицы, определяемый из соотношения (15) обеспечивает качест№ венную обрезку отхода.

В предлагаемом штампе с жесткими допусками на стыках секций изготавливается только часть контура матрицы, которая ограничена двумя соседними разрезными ножами, а не весь полностью замкнутый контур обрезной матрицы. При этом торцы секций матрицы, ограничиваюш,ие зазор X остаются черновыми, т.е. не шлифуются и не доводятся до требуемых классов чистоты, которые обеспечивают беззазорный стык. Таким образом, снижается трудоемкость изготовления и ремонта штампов.

Формула изобретения

1. Штамп для обрезки отходов, содержащий закрепленные на верхней плите штампа прижим и обрезную матрицу, установленную с возможностью взаимодействия и с закрепленным на нижней плите штампа пуансоном, расположенные по периметру

матрицы ножи, выполненные в виде выступов на нижнем торце обрезной матрицы, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости при изготовлении и ремонте штампов, матрица выполнена секционной, причем каждая секция, имеющая рабочую

часть с ножом на торце и нерабочую торцовую часть, установлена с зазором относительно последующей секции, образованным рабочей частью одной секции и нерабочей торцовой частью последующей секции матрицы.

2. Штамп по п. 1, отличающийся тем, что зазор между секциями матрицы определяется соотношением - 0,7-0,9 где х -

величина зазора между секциями обрезной матрицы,а - высота выступающей части ножа для разрезки отходов.

Изобретение относится к холодной обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении обрезных штампов для Л1тамповки крупногабаритных деталей. Целью изобретения является снижение трудоемкости при изготовлении и ремонте. Заготовку укладывают на пуансон и при ходе ползуна пресса вниз прижимают к пуансону. Ножи, расположенные по периметру матрицы, подрезают отход по линии контура пуансона и разрубают перпендикулярно этой линии. При этом происходит разрыв отхода по линии контура пуансона на расстоянии X от режущей кромки ножа. Контур обрезной матрицы в зоне ножей выполнен с зазором, определяемым по формуле х/а 0,7...0,9, где х - величина зазора между секциями обрезной матрицы, а - высота выступающей части ножа для разрезки отходов. 1 з.п.ф -лы, 4 ил. 1 табл. со о со го Ю 4;

Фаг. 2

бг

ёг

Редактор К. Волощук Заказ 1244/9

Составитель М. Тарлавская

Техред И. ВересКорректор Е. Рошко

ja,4c,o ,,Тираж 733Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

cpusA

ер