Р, кН

0,1 0,1 0,3 ОЛ 0.5 0,6 e-h/s

Рис. 9.8. Типовые графики усилие отрезки - относительная деформация [Р =/(е)] для металлов:

1 - латуни ЛС59-1; 2- дуралюмина Д16; 3-8- сталей 40Х, ХВГ, ЗХ2В8Ф, 12ХН9Т, 45, 10; 9 - меди Ml; 10 - алюминия АД1

возникает не в начале процесса, а при определенной глубине внедрения режущих кромок в разрезаемый материал.

Наибольшее усилие деформирования, глубина внедрения ножа до возникновения этого усилия и форма кривой зависят от механических характеристик разрезаемого металла, скорости деформирования, зазора z между ножами. При разрезке, вырубке, пробивке металлов средней и повышенцой твердости усилие деформирования быстро достигает максимума и почти мгновенно снижается до нуля. Резкое падение усилия деформирования -одна из особенностей силового режима разделительных операций. С повышением пластичности разрезаемого металла плавность сниже-

ния усилия и путь, на котором оно действует,. увеличиваются.

Усилие деформирования в момент внедрения ножа на глубину h определяется по формуле Р-xF [т,д - сопротивление

сдвигу (табл. 9.4), F = L{s - - площадь

среза (L - периметр контура среза)].

Для уменьшения усилия разрезки, вырубки, пробивки применяют инструмент с непараллельными режущими кромками (рис. 9.9). Для вырубки применяют плоский пуансон, а на матрице делают симметричные скосы, для пробивки - плоскую матрицу и пуансон со скосами. Высота скосов и угол наклона режущих кромок принимаются соответственно в пределах Лс=(1 3), Фс=(3 -f 12) °.

9.4. Механические характеристики металлов

9.5. Формулы для определения максимальных усилий деформирования при разделительных операциях

Операция

Формула

Схема

Разрезка, отрезка:

на ножницах с параллельными ножами

в штампах

на гильотинных ножницах (с одним наклонным ножом)

на вибрационных ножницах

P=0J2cLs

Р = 0,5ав

ф - угол створа ножей

на дисковых ножницах с параллельными ножами

Р = 0,65ав52

cos а

а - угол захвата

Вдаубка, пробивка в цилинд-

рцнеской матрице:

пуансон и матрица имеют плоские параллельные торцы

торец пуансона или матрицы имеют скос (при

Яс=5)

Р = OJlndsa

Р = 0,457csob

9tmod.

Рве. 9.9. Скосы на матрице и пуансоне при вырубке (в) и пробивке для уменьшения усилия деформ

Лс - глубина скоса; фс - угол наклона

Применение скосов на инструменте позволяет снизрпъ усилие деформирования на 40-70%. Формулы для расчета максимальных усилий деформирования при разделительных операциях приведены в табл. 9.5. Выбор пресса или ножниц для разделительной операции проводится по формуле = кР, где к = 1у1 + 1,25 - коэффициент запаса, учитывающий затупление лезвий режущих инструментов, колебание толщины листа и механических характеристик разрезаемого металла, изменение величины зазора z.

При вырубке (пробивке) после отделения детали (отхода) для их проталкивания через матрицу необходимо приложить со стороны пуансона усилие Рр = крРу где кр - коэффициент, определяемый по табл. 9.6.

9.6. Коэффициенты снятия и проталкивания [9]

При обратном ходе ползуна пресса по поверхности контакта пуансона с отходом возникают силы трения, для преодоления которых требуется развить на пуансоне усилие снятия отхода Дн~сн-> где /сн коэффициент, величина которого зависит от материала (табл. 9.6).

Работа деформирования при отрезке, вырубке, пробивке инструментами с параллельными режущими кромками графически выражается площадью, ограниченной кривой на графике усилие - ход , и ориентировочно определяется по формуле AXPs, где Р - наибольшее усилие деформирования; X - коэффициент полноты графика, зависящий от вида и толщины разрезаемого материала (табл. 9.7).

С увеличением зазора z и скорости деформирования работа несколько уменьшается, а с затуплением режущих кромок - увеличивается.

Качество детали, изготовленной разделительной операцией. Качество детали, изготовленной из листового полуфабриката операциями отрезки, разрезки, вырубки, пробивки, является комплексным понятием, включающим геометрическую точность, состояние поверхности раздела, изменения структуры и механических свойств металла в зоне пластической деформации.

9.7. Значения коэффициента X

9.8. Геометрические параметры, характеризующие искажение формы профиля поверхности раздела и прилегающей зоны

(см. рис. 9.10) [35]

Рнс. 9.10. Профиль зоны разделения сдвигом и обозначения параметров, характеризующих искажение формы