Конструкції штампів для вирізки та пробивання.

Матеріал для матриць – інструментальна сталь (для простої конструкції вуглецеві /У8, У10/, для складної /ХВГ, 9ХС/).

Для деталей з товстого матеріалу і великих розмірів використовують матриці з самогартівної сталі (самогарту, самокалу-рос.) (Р18).

По конструкції матриці різняться:

- з конусом від дзеркала

Менше енерговитрати, менше тиражостійкість ( штук). Переточування роблять зі збільшенням d у 2 рази та роблять вирізку для двох шарів матеріалів (але точність падає).

- з паском

Застосовують для деталей складної конфігурації або для деталей з товщиною більше 3 мм. Енерговитрати більші.

Згинання.

де

r - радіус згинання;

a - кут згинання.

При проектуванні таких деталей розглядають нейтральну лінію.

Більша частина матеріалу розташовується вище середньої лінії, тому нейтральна лінія проходить вище середньої, тобто має місце зсув нейтральної лінії. Це приводить до того, що розміри виходять трохи іншими.

Проходження нейтральної лінії залежить від пластичних властивостей матеріалу – чим вище пластичність тим більше зсув і чим менше відношення r/S тим зсув більший.

Згинання роблять тільки з певним радіусом. Регламентується внутрішній радіус (зовнішній на кресленнях не вказують).

Радіус згину повинний бути цілком певним,

де

- максимальний радіус;

- межа плинності;

Е - модуль Юнга;

S - товщина виробу.

Якщо згинання йде з r> , то матеріал відновлює свою форму після зняття навантаження.

де

- коефіцієнт, що враховує пластичні властивості матеріалу. Він тим менше, чим вище пластичність (для сталі 08, міді, алюмінію = 0,4); для холоднокатаного матеріалу залежить від напрямку прокату – якщо лінія згинання перпендикулярна до цього напрямку, то =0,2; у противному випадку = 0,8.

(матеріал текстурований вздовж прокату)

Чим більш пластичний матеріал, тим менше залежність від напрямку згинання. Звичайно на практиці = 1.

- коефіцієнт, який залежить від a.

При a = 90° = 1. Зі зменшенням a зростає. При a = 45° = 2.

Якщо неприпустимий внутрішній радіус - роблять згинання з карбуванням (з перерозподілом матеріалу):

Витягування.

Витягування - це процес одержання порожніх деталей (коробкоподібної, циліндричної та іншої форм) з листових заготівок.

Витяжку виконують у спеціальних штампах для витягування, що складаються з матриці та пуансона з круглими крайками.

У верхній частині, елемент якої піддається стиску, матеріал втрачає стійкість форми та гофрується. Для усунення цього, фланцева частина притискається притисками. Зусилля притиску Р₁ = (0,6...0…0,8)Р.

Лекція №24

При русі пуансона униз фланцева частина заготівки ковзає між матрицею та притиском, тому для зменшення тертя необхідне змащення.

- коефіцієнт витягування – параметр, по якому провадиться розрахунок заготівки.

де

- площа кільця;

- площа дна;

- площа бічної поверхні.

У результаті витяжки можна одержати деталі з фланцем.

де

- радіус матриці;

- радіус пуансона;

- діаметр фланця.

На кресленнях вказують розміри за пуансоном, вказують тільки внутрішні радіуси.

Радіус матриці та пуансона не повинні бути меншим від припустимих значень:

, (S-товщина заготівки).

Це обмежує витяжку.

Витяжку, при якій стоншення бічних стінок до 20% (їм нехтують), називають витяжкою без стоншення.

При такій витяжці має місце обмеження величини h/d:

h/d £ 0,5 для витяжки з фланцем;

h/d £ 0,6 для витяжки без фланця.

Рівність тільки для найпластичніших матеріалів (сталь 08, сталь 10, алюміній, мідь).

При більших значеннях h/d має місце розрив донною частини, тому що при великому ступені деформації виникає сітка Франка (структура наклепу) і матеріал втрачає пластичність.

Для повернення пластичних властивостей застосовують рекристалізаційний відпал.