Типы раскроя листовых заготовок

Различают три типа раскроя:

1) Раскрой с отходами;

2) Малоотходный раскрой;

3) Безотходный раскрой.

Ширина перемычек влияет на коэффициент использования (k), на точность вырубаемых деталей, а также стойкость пуансона и матрицы. Чем она больше, тем меньше коэффициент использования, тем выше точность. Перемычка должна быть достаточно жёсткой, так как при малой жёсткости она может быть втянута в зазор между пуансоном и матрицей, что в свою очередь может привести к порче оборудования. Снижение жёсткости приводит к понижению точности шага штамповки из-за упругого изгиба перемычки при подаче заготовки с упором на неё.

Ширина перемычки зависит от толщины заготовки, механических свойств материала, длины вырубаемых участков (вдоль перемычки) и конструкции штампа. Для S больше 4, ширина перемычки выбирается из интервала 1¸3,2 мм.

Малоотходный раскрой характеризуется отсутствием внешних перемычек.

Вытяжка

Вытяжка – процесс формообразования полых деталей различной формы из плоских заготовок. Различают две разновидности вытяжки: без уплотнения стенок и с уплотнением.

Сущность процесса вытяжки заключается в том, что пуансон под действием усилия Р, создаваемого прессом, вместе с заготовкой внедряется внутрь матрицы. При этом за счёт пластического деформирования материала происходит изменение формы заготовки.

Первая операция вытяжки, в результате которой происходит первоначальное полой заготовки, называется свёрткой. В общем случае, при вытяжке площадь заготовки сохраняется. При дальнейшей вытяжке уменьшается диаметр заготовки и увеличивается её высота.

В результате силового воздействия пуансона в части заготовки, расположенной по поверхности матрицы действуют растягивающие напряжения s_р и сжимающие тангенциальные напряжения s_q. Сжимающие растяжения могут привести к образованию складок. Для предотвращения этого используют прижим с усилием Q. Усилие прижима Q определяется по формуле: Q=qF, где q – рекомендованная величина, а F – площадь заготовки, расположенная под прижимом. Величины Q должно быть достаточно для предотвращения складкообразования, но она не должна препятствовать процессу формообразования. В результате перемещения заготовки, при больших значениях Q может произойти её разрыв. Прижим используется при относительной толщине заготовки D не более 2%, где D=S/D₀ (D₀ - диаметр исходной заготовки). Усилие Р должно удовлетворять неравенству: Р<LSs_р, где L – длина периметра по пуансону или матрице, s_р - предел прочности.

Процесс формообразования детали вытяжкой происходит в несколько операций.

При уменьшении D, возрастает h.

Коэффициент свёртки:

Суммарный Коэффициент вытяжки:

m_å=m₁+m₂+m₃+…+m_n, но всегда m₁<m₂<m₃<…<m_n, так как в процессе деформации повышается прочность, а следовательно понижается пластичность.

Для простоты расчётов, допустим, что m₁=m₂=m₃=…=m_ср, тогда m_å= m_срⁿ, где n – количество вытяжек.

В то же время,

Приравняв оба уравнения и прологарифмировав их, получим:

В процессе вытяжки площадь заготовки остаётся неизменной, поэтому можно определить диаметр заготовки при вытяжке осесимметричных деталей: D_з=1,13ÖåF_i, где åF_i – сумма элементарных площадей, из которых состоит деталь.

При вытяжке с уплотнением, зазор между пуансоном и матрицей меньше толщины заготовки. При данном методе происходит большее пластическое деформирование материала. Его используют для получения тонкостенных полых цилиндрических деталей (сильфонов).