Расчет усилия вырубки (пробивки), снятия и проталкивания детали или отхода

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

«Методические указания по проектированию штампов ли­стовой штамповки для разделительных операций» разработа­ны вне Плана Государственной стандартизации Госстандарта СССР на основании БС 2887 от 19.12.1975 г.

Начало разработки — январь 1974 г.

Представление в Госстандарт СССР

на утверждение — февраль 1976 г.

Целью разработки является создание единых для маши­ностроения и приборостроения методических указаний, уста­навливающих рекомендуемые нормы для технологических расчетов при проектировании штампов листовой штампов­ки для разделительных операций.

Основной задачей методических указаний по проектирова­нию штампов является обеспечение единообразия расчета разделительных штампов, снижения трудоемкости проектиро­вания и повышение надежности спроектированных штампов.

ОБЩИЕСВЕДЕНИЯ

Методические указания распространяются на штампы ли­стовой штамповки для разделительных операций для получе­ния деталей из металлических материалов в холодном состо­янии.

В методических указаниях (разделы 1—9) приведены та­блицы и формулы для расчетов штампов вырубки и пробивки, осуществляемой на прессах простого действия. Контроль раз­меров контура штампуемой детали при этом производится по блестящему пояску, а шероховатость среза не контролиру­ется.

В разделе 10 методических указаний приведены нормы проектирования штампов чистовой вырубки и пробивки. Под чистовой вырубкой и пробивкой следует понимать операции листовой штамповки, осуществляемые на прессах тройного действия. Размеры контура и шероховатость поверхности при этом контролируются по всей толщине детали.

ШИРИНАПЕРЕМЫЧЕКПРИВЫРУБКЕ

1.1. Минимальная ширина перемычек при однорядной вырубке круглых и прямоугольных деталей (рис. 1) выбираются по табл. 1

* Значения ширины перемычек относятся ко всем случаям штамповки за исключением указанных в пп. 1.2—1.Т,

1.2. При вырубке с Поворотом полосы ширину перемычек сле­
дует увеличить на 50% по сравнению со значениями данных табл.1.

1.3. Ширину кромки, обрезаемую шаговым ножом, следует при­
нимать равной значению перемычки а_ь как для прямоугольных
деталей.

1.4. Для магниевых сплавов данные значения ширины пере­
мычек следует увеличить в 2 раза.

1.5. Для титановых сплавов данные значения ширины перемы­
чек следует увеличить:

при штамповке сплавов ВТ1 —на 25—30%; яри штамповке сплавов ВТ5 — в 2 раза.

1.6. При необходимости в отдельных конструкциях штампов
допускается принимать ширину перемычек меньше значений, ука­
занных в табл. 1.

1.7. Ширину перемычек при мно­
горядной вырубке (рис. 2) сле­
дует выбирать по табл. 1:

а_х— исходя из размеров штампуемых деталей;

а —исходя из размера (A + D).

1.8. Ширину перемычека\ при
разрезке (рис. 3) следует при­
нимать не менее 3 мм.

3 Зак. 2892

2. ЗАЗОРЫМЕЖДУМАТРИЦЕЙИПУАНСОНОМ

2.1. Двусторонние зазоры при штамповке следует выбирать по

тябл9.

2.2. Двусторонний зазор должен быть равномерно распределен

между пуансоном и матрицей (рис. 4).

3.6. Припуски на износ матрицы и пуансона рекомендуется на­
значать в соответствии с табл. 4.

3.7. Предельные отклонения размеров матрицы и пуансона при
совместном изготовлении рекомендуется принимать по табл. 4, а
при раздельном — по табл. 5.

I

/

УПОРЫ

8.1. Координаты А и А\ расположения упора при последова­тельной штамповке с фиксатором определяются:

— при расположении упора (рис. 10) -- по формуле

(40)

__ при расположении упора (рис. 11) — по формуле

(41)

8.2. Координаты А' и Л/ расположения упора при последова­тельной штамповке без фиксатора определяются:

— при расположении упора (рис. 10) — по формуле

(42)

— при расположении упора (рис. 11) — по формуле

(43)

Буквенные обозначения в формулах (iv) — (43): D— диаметр пуансона для вырубки контура, мм;

d— диаметр упора, мм;

а — ширина перемычки в штампуемом материале между вы­рубаемыми изделиями, мм.

8.3. Конструкция и размеры упоров — по ГОСТ 18740—73, ГОСТ 13743—73, ГОСТ 18744—73.

ШТАМПОВ

1. Чистовая вырубка и пробивка производится на прессах тройного дейст­
вия, особенностями которых являются:

а) наличие независимых движений ползуна, прижима и выталкивателя, что
обеспечивает:

прижим заготовки к матрице и пуансону до начала вырубки с усилием, регулируемым в широком диапазоне;

чистовую вырубку с противодавлением; выталкивание из матрицы отштампованных деталей;

б) точная регулировка закрытой высоты (±0,05 мм);

в) повышенная жесткость пресса, обеспечивающая:

сохранение точного взаимного расположения рабочих частей штампа; — равномерность зазора между матрицей и пуансоном;

заход пуансона в матрицу при штамповке на величину, не превышаю­щую радиус закругления (фаску) на режущем контуре;

г) бесступенчатая регулировка числа ходов пресса, обеспечивающая воз­
можность чистовой вырубки со скоростью 5—20 мм/сек.

2. Чистовая вырубка и пробивка производится с применением смазки, оп­
тимальный состав которой подбирается опытным путем по качеству поверхности
среза и отсутствию налипания металла на режущие кромки пуансона и матрицы.

3. Эксплуатацию штампов следует производить в соответствии с утверж­
денной иструкцией по работе на прессах тройного действия.

4. Работу на штампах должны выполнять рабочие, прошедшие специальное
обучение.

СОДЕРЖАНИЕ

■Общие сведения ....................................................................................... 4

!. Ширина перемычек при вырубке ...................................................................... 5

.2. Зазоры между матрицей и пуансоном.......................................................................... g

3. Расчет исполнительных размеров матриц и пуансонов . . . .10

4. Расчет усилия вырубки (пробивки), снятия и проталкивания детали
или отхода ............................................................................................................ [4

5. Зазор между съемником и пуансоном................................................... . 16

6. Высота уступа прижима ................................................................................... |g

7. Ножи шаговые и ножи для резки отходов . •.................................................. \j

8. Упоры ................................................................................................................ _;q

9. Профили рабочего отверстия матриц. Пуансоны....................................................... 2!

10. Конструирование штампов для чистовой вырубки и пробивки на

прессах тройного действия ........................................................................................... 24

Приложение 1. Область применения штампов для чистовой вырубки и

пробивки и технологические возможности процесса . . 38
Приложение 2. Указание по установке матриц (прижимов) в обоймы и

обоймы в плиты . . . . . . . . -41

.Приложение 3. Оборудование для чистовой штамповки и эксплуатация

штампов ... ... ..... ₀

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

«Методические указания по проектированию штампов ли­стовой штамповки для разделительных операций» разработа­ны вне Плана Государственной стандартизации Госстандарта СССР на основании БС 2887 от 19.12.1975 г.

Начало разработки — январь 1974 г.

Представление в Госстандарт СССР

на утверждение — февраль 1976 г.

Целью разработки является создание единых для маши­ностроения и приборостроения методических указаний, уста­навливающих рекомендуемые нормы для технологических расчетов при проектировании штампов листовой штампов­ки для разделительных операций.

Основной задачей методических указаний по проектирова­нию штампов является обеспечение единообразия расчета разделительных штампов, снижения трудоемкости проектиро­вания и повышение надежности спроектированных штампов.

ОБЩИЕСВЕДЕНИЯ

Методические указания распространяются на штампы ли­стовой штамповки для разделительных операций для получе­ния деталей из металлических материалов в холодном состо­янии.

В методических указаниях (разделы 1—9) приведены та­блицы и формулы для расчетов штампов вырубки и пробивки, осуществляемой на прессах простого действия. Контроль раз­меров контура штампуемой детали при этом производится по блестящему пояску, а шероховатость среза не контролиру­ется.

В разделе 10 методических указаний приведены нормы проектирования штампов чистовой вырубки и пробивки. Под чистовой вырубкой и пробивкой следует понимать операции листовой штамповки, осуществляемые на прессах тройного действия. Размеры контура и шероховатость поверхности при этом контролируются по всей толщине детали.

ШИРИНАПЕРЕМЫЧЕКПРИВЫРУБКЕ

1.1. Минимальная ширина перемычек при однорядной вырубке круглых и прямоугольных деталей (рис. 1) выбираются по табл. 1

* Значения ширины перемычек относятся ко всем случаям штамповки за исключением указанных в пп. 1.2—1.Т,

1.2. При вырубке с Поворотом полосы ширину перемычек сле­
дует увеличить на 50% по сравнению со значениями данных табл.1.

1.3. Ширину кромки, обрезаемую шаговым ножом, следует при­
нимать равной значению перемычки а_ь как для прямоугольных
деталей.

1.4. Для магниевых сплавов данные значения ширины пере­
мычек следует увеличить в 2 раза.

1.5. Для титановых сплавов данные значения ширины перемы­
чек следует увеличить:

при штамповке сплавов ВТ1 —на 25—30%; яри штамповке сплавов ВТ5 — в 2 раза.

1.6. При необходимости в отдельных конструкциях штампов
допускается принимать ширину перемычек меньше значений, ука­
занных в табл. 1.

1.7. Ширину перемычек при мно­
горядной вырубке (рис. 2) сле­
дует выбирать по табл. 1:

а_х— исходя из размеров штампуемых деталей;

а —исходя из размера (A + D).

1.8. Ширину перемычека\ при
разрезке (рис. 3) следует при­
нимать не менее 3 мм.

3 Зак. 2892

2. ЗАЗОРЫМЕЖДУМАТРИЦЕЙИПУАНСОНОМ

2.1. Двусторонние зазоры при штамповке следует выбирать по

тябл9.

2.2. Двусторонний зазор должен быть равномерно распределен

между пуансоном и матрицей (рис. 4).

3.6. Припуски на износ матрицы и пуансона рекомендуется на­
значать в соответствии с табл. 4.

3.7. Предельные отклонения размеров матрицы и пуансона при
совместном изготовлении рекомендуется принимать по табл. 4, а
при раздельном — по табл. 5.

РАСЧЕТ УСИЛИЯ ВЫРУБКИ (ПРОБИВКИ), СНЯТИЯ И ПРОТАЛКИВАНИЯ ДЕТАЛИ ИЛИ ОТХОДА

4.1. Усилиевырубки (пробивки) Рприштамповкенапровал
можетбытьопределенопоформуле

(16)

где Р — усилие вырубки (пробивки), кн (кгс);

L— периметр вырубаемого (пробиваемого) контура, мм; S— толщина штампуемого материала, мм; т_ср;— сопротивление срезу, МПа (кгс/мм²).

4.2. Усилие вырубки в штампах со скошенными режущими
кромками (рис. 6) можно определить по формуле

(17)

где Р — усилие вырубки, кн (кгс);

L— периметр вырубаемого контура, мм;

S— толщина штампуемого материала, мм;

т_ср— сопротивление срезу, МПа (кгс/мм²);

К\ ■— коэффициент для L<;200 мм: при Я=5 /Ci=0,4—0,6; при Я>25 /Ci=0,2—0,4.

4.3. При ступенчатом расположении пуансонов (рис. 7) усилие
вырубки может быть определено по наибольшему периметру одно­
временно вырубаемого контура детали

(18)

где Р — усилие вырубки, кн (кгс);

L\ — наибольший периметр вырубаемого контура, мм; т_ср— сопротивление срезу, МПа (кгс/мм²).

4.4. Требуемое усилие пресса Р_пможет быть рассчитано пй
формуле л );.

(19)

где Р_п— усилие пресса, кн (тс);

L— периметр вырубаемого контура, мм; 5 — толщина штампуемого материала, мм; х_ср — сопротивление срезу, МПа (кгс/мм²).

4.5. Усилие снятия отхода или детали с пуансона Р _снопреде­
ляется по формуле

(20)

где Р_сн — усилие снятия, кн (кгс);

Р — усилие вырубки, определяемое по формуле (16), кн (кгс)"; /Сен — коэффициент по табл. 6.

(21)

где Р_пр— усилие проталкивания, кн (кгс);

Р — усилие вырубки, определяемое по формуле (16), кн

(кгс); К_Пр— коэффициент по табл. 6.

4.7. При однорядной вырубке и круглой форме детали (отхода)
значения К_Пр^и -Кен принимать минимальными.

4.8. При сложной конфигурации деталей или многорядной вы­
рубке (пробивке) значение К_при К_снпринимать ближе к верхне­
му пределу.

• 5. ЗАЗОРМЕЖДУСЪЕМНИКОМИПУАНСОНОМ

5.1. Точное 'направление пуансона в съемнике необходимо для обеспечения равномерного зазора между матрицей и пуансоном. Зазор z\ между пуансоном и отверстием в съемнике должен быть не более 0,8z(рис. 8).

Зазор zпринимать в соответствии с разделом 2.