Способ вырезки деталей из листового материала Советский патент 1988 года по МПК B21D28/00 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при листовой штамповке деталей эластичной средой.

Цель изобретения - повышение качества деталей за счет улучшения качества среза.

Способ осуществляют следующим образом.

На первой стадии нагрууения заготовки эластичной средой припуск деформируют в прямом направлении до образования в зоне концентратора острой кромки шаблона. Это происходит в результате одновременного изгиба припуска вокруг острой кромки шаблона и внедрения острой кромки шаблонй в материал заготовки. При этом слои заготовки в зоне изгиба со Ьтороны эластичной среды растягиваются под действием возникающих напряжений растяжения, а слои заготовки со стороны внедрения шаблона - сжимаются, что вызвано контактными давлениями на по- верхности шаблона.

На второй стадии припуск деформируют, изгибая его в обратном направлении, что достигается изменением направления изгиба. Причем деформи- рование в обратном направлении заканчивают в момент появления замкнутой трещины по всему контуру детали в зоне острой кромки шаблона.

Замкнутая трещина образуется в зоне острой кромки шаблона, так как здесь при деформировании припуска в прямом направлении будет зона сжатия, а при деформировании припуска в обратном направлении - зона растяжения, а следовательно, тренщна разрушения появится в этой зоне.

Анализ возникновения трещин разру- нения проводят по диаграммам пластичности Колмогорова В.Л., выражающим зависимость предельной интенсивности, деформации сдвига Лр от показателя напряженного состоянияО / с; для данной марки материала заготовки.

Так как на первой стадии происхо- дит внедрение острой кромки шаблона в материал заготовки, то здесь пока,- затель менее -1, а слои заготовки

L

получают деформацию сдвига.

На второй стадии при перегибе припуска показатель +1. Изменение

L ,

направления изгиба припуска на обратное приводит к тому, что для получения начальной трещины разрушения необходимо продеформировать припуск , с небольшой степенью деформации, так как значительная -часть ее образуется на первой стадии при деформировании припуска в прямом направлении.

На заключительной стадии окончательно отделяют припуск, деформируя его в прямом направлении. В этом случае происходит обратное изменение напряженного состояния, так как здесь слои изготовки испытывают сжимающие напр1тжения и показатель /с-. -1.

Для дальнейшего развития образовавшейся трещины необходимо приложить значительную деформацию, поэтому рост трещины прекратантся. Поэтому дальнейшее разделение припуска происходит следующим образом. Наружные слои за- готозки со стороны эластичной среды вдолъ контура разделения испытывают напряжения растяжения, вызванные изгибом припуска. В силу этого здесь наиболее жесткая схема напряженно- дефо)эмиро1занного состояния, характеризуемая показателем / :; +1, и здесь более значительна накопленная деформация сдвига и интенсивнее используется ресурс пластичности. В силу этого на внешней поверхности заготовки, обращенной к эластичной среде, зарождается вторая трепшна в точке пересечения указанной поверхности и прямой, перпендикулярной к поверхности шаблона, проходящей через его острую кромку. Это происходит потому, что в данной точке припуск по всему контуру разделения подвергается одновременному изгибу и сдвигу относительно шаблона. Следовательно, именно в -этой точке образовывается вторая трещина разрушения.

Так как припуск после образования трещины в дальнейшем и дальше подвергается изгибу, то именно вторая трещина развивается - увеличивается в размерах. Направление второй трещины проходит в зону наибольшей концентрации напряжений по наиболее ослаб- ленноьгу сечению. Такой зоной является зона острия первой трещины, образовавшейся при обратном деформировании. В пользу этого утверждения говорит то, что через точки образования первой и второй трещин проходит линия сдвига припуска, по которой происходит смещение припуска относительно шаблона, а также то, что вдоль этой

линии проходит наименьшее по толщине сечение припуска, так как образовавшиеся трещины уменьшили толщину заготовки.

Таким образом, соединение между трещинами происходит по кратчайшему расстоянию, чем и обеспечивается по- вьшение качества среза получаемых деталей.

Пример, В универсальном штампе с эластичной матрицей из полиуретана СКУ-7Л толщиной 20 мм и диаметром 80 мм проводят вырезку листовых деталей в виде круга 40 мм из заготовки 9 76 мм толщиной 2,5 мм, Деформирование в прямом направлении осуществляют при высоте шаблона 6 мм. Степень деформации припуска определяют косвенным путем - по сжатию эластичной матрицы, которая определяется ходом контейнера после касания эластичной среды поверхности заготовки, а также углом наклона припуска с боковой поверхностью шаблона.

Припуск деформируют в прямом наО

правлении на угол 60 , а величина хода контейнера равна 4 мм.

I4A92

После этого шаблон утаплн ается до высоты 3 мм, при этом припуск разгибается до угла порядка , что приводит к изгибу в обратном направлении. Для окончательного разделения детали давление в эластичной среде доводят до полного отделения припуска по всему вырезному контуру.

10

Формула изобретения

Способ вырезки деталей из листоно- го материала, включающий воздействие

на заготовку, установленную на и.-аблон с острыми кромками, эластичной средой, поочередное деформирование припуска В прямом и обратном направлениях до образования концентратора напряжений, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения качества изделий, деформирование в обратном направлении заканчивают в момент появления замкнутой по всему контуру

детали трещины в зоне острой кромки шаблона, а окончательное отделение припуска производят при ее деформировании в прямом направлении.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при листовой штамповке деталей эластичной средой. Целью изобретения является повышение качества изделий за счет улучшения качества среза. Это достигается за счет многостадийного нагружения заготовки эластичной средой. При этом припуск деформируют в прямом направлении. В результате этого происходит изгиб припуска вокруг острой кромки шаблона и внедрение ее в материал заготовки. На втором этапе припуск деформируют, изгибая его в обратном направлении, изменяя направление изгиба. Заканчивают деформирование в обратном направлении в момент появления замкнутой трещины по всему контуру детали в зоне острой кромки шаблона. Отделение припуска производят при его деформировании в прямом направлении. Применение такой схемы нагружения обеспечивает кратчайшее расстояние между трещинами. с (/)