Штамп для резки листового материала

 

1. ШТАМП ДЛЯ РЕЗКИ ЛИСТОВОГО МАТЕРР1АЛА, содержащий подвижную плиту со смонтированным на ней пуансонодержателем, пуансон и неподвижную матрицу с параллельными режущими кромками, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с Целью повышения качества реза, пуансонодержатель выполнен с направляющими, размещенными под углом к направлению перемещения подвижной плиты, превышающ 1м угол трения, пуансон установлен в указанных направляющих пуансонодержателя и подпружинен относительно последнего в направлении , параллельном направляющим, с усилием пружины меньше усилия резания и больше силы трения контактирующих поверхностей , а режущие кромки пуансона и матрицы наклонены относительно направления перемещения подвижной плиты под углом, равным и противоположным углу наклона направляющих. (Л 2. Штамп по п. 1, отличающийся тем, что направляющие выполнены в виде ласточкина хвоста.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИКЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(st) В 23 D 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCROMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21) 3698091/25 —.27 (22) 06.02.84 (46) 07.04.85. Бюл. Nl 13 (72) Н.Г. Ткачик и Л.Н. Стецив (53) 621.967(088.8) (56) 1. Скворцов Г.Д. Основы конструирования штампов для холодной листовой штамповки. Конструкции и расчеты. N., "Машиностроение", 1972, с. 155-156, рис. 114 (прототип). (54)(57) 1. ШТАМП ДЛЯ РЕЗКИ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА, содержащий подвижную плиту со смонтированным на ней пуансонодержателем, пуансон и неподвижную матрицу с параллельными режущими кромками, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повы— шения качества реза, пуансонодержа„„SU„„1148727 А тель выполнен с направляющими, размещенными под углом к направлению перемещения подвижной плиты, превышающим угол трения, пуансон установлен в указанных направляющих пуансонодержателя и подпружинен относительно последнего в направлении, параллельном направляющим, с усилием пружины меньше усилия резания и больше силы трения контактирующих поверхностей, а режущие кромки пуансона и матрицы наклонены относительно направления перемещения подвижной плиты под углом. равным и противоположным углу наклона направляющих.

2. Штамп по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что направляющие выполнены в виде ласточкина хвоста.

148727

15

25

35

45

55

1 1

Изобретение относится к обработ.ке металлов давлением, в частности к штамповой резке тонколистового материала, и может быть использовано при изготовлении штучных изделий из полосы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является штамп для резки листового материала, содержащий подвижную плиту со смонтированным на ней пуансонодержателем, пуансон и неподвижную матрицу с параллельными режущими кромками (1) .

Однако резка происходит на увеличенной площади, а это связано с повышенным расходом мощности и увеличением износа рабочей поверхности матрицы и пуансона, что снижает качество резки.

Целью изобретения является повышение качества реза.

Поставленная цель достигается тем, что в штампе для резки листового материала, содержащем подвижную плиту со смонтированным на ней пуансонодержателем, пуансон и неподвижную матрицу с параллельными режущими кромками, пуансонодержатель выполнен с направляющими, размещенными под углом к направлению перемеще— ния подвижной плиты, превышающим угол трения, пуансон установлен в указанных направляющих пуансонодержателя и подпружинен относительно последнего в направлении, параллель— ном направляющим, с усилием пружины меньше усилия резания и больше силы трения контактирующих поверхностей, а режущие кромки пуансона и матрицы наклонены относительно направления перемещения подвижной плиты под углом, равным и противоположным углу наклона направляющих.

Направляющие могут быть выполнены в виде ласточкина хвоста.

На фиг. 1 показан штамп, вид спе реди. на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема сил, действующих на пуансон.

Штамп содержит подвижную верхнюю плиту 1, на которой закреплен пуансонодержатель 2, содержащий наклонные направляющие 3 типа ласточкин хвост, угол ж наклона которых к направлению перемещения подвижной плиты 1 выбран больше угла трения

Так как угол трения Р = arctg f, (где f — коэффициент трения}, то угол ь должен быть больше агсГ. f

Так, например, когда f = 0,17-0,25 (трение металла по металлу), то угол наклона с должен быть больше

На наклонных направляющих пуансонодержателя установлен клиновый пуансон 4, в статическом состоянии поджатый с помощью пружины 5 и упора 6 к упору 7. Режущая кромка 8 клинового пуансона также выполнена наклонной. исходя из указанного условия неравенства угла наклона М и угла трения О . Соответственно углу наклона пуансона выполнена режущая кромка 9 неподвижной матрицы

10, при этом угол наклона режущих кромок пуансона и матрицы равен и противоположен углу наклона направ— ляющей. Благодаря наклону режущих кромок пуансона и матрицы сдвиг заготовки происходит в облегченных условиях при меньших усилиях трения и меньших удельных нагрузках. что положительно влияет на качество разрезки.

Величина усилия пружины 5, воздействующей на пуансон, регулируется гайкой 11. В требуемом положении гайка фиксируется стопорным винтом 12.

Устройство работает следующим обпазом.

Полосовая заготовка 13 подается в рабочую зону до упоров 14. При ходе ползуна пресса вниз клиновой пуансон 4 приходит в контакт с полосовой заготовкой.

Под действием усилия пресса благодаря нарушению условия равновесия трения и скольжения наклонных контактирующих поверхностей пуансонодержателя и клинового пуансона 4, а также пуансона и полосовой заготовки, когда угол наклона о больше угла трения P, клиновый пуансон 4, преодолевая усилие пружины Я, будет перемещаться по направляющим пуансонодержателя, совершая сложное движение одновременно в вертикальном и горизонтальном направлении.

Усилие пружины 5 регулируется с помощью гайки 11 до величины, меньшей силы сопротивления резанию РР и большей силы трения Е контактирующих поверхностей пуансона 4 и заготовки 13. Так как на величину

11487

1О

20

30

40

55 сил сопротивления резания и трения влияют .различные факторы (физикомеханические свойства, обрабатываемого металла и инструмента, состояние материала., смазочная среда, геометрические параметры заготовки и заточки инструмента и пр.) . то величину воздействия пружины регулируют по экспериментальным и пробным проходам в каждом конкретном случае, исходя из условия

Р <(1 Р,, где Q — с, ла воздействия пружины на пуансон, à — сила сопротивления резанию;

F — сила трения контактируютр щих поверхностей.

При постепенном сближении режущих кромок пуансона 4 и матрицы 10 происходит резка полосы и получения штучной детали. Резка полосы происходит в условиях сдвига заготовки, увлекаемой пуансоном 4 относительно неподвижной матрицы 10.

При сближении режущих кромок

8 и 9 пуансона 4 и матрицы 10 режущая кромка 8 пуансона 4 приходит в контакт с заготовкой 13 сразу по всей длине, и процесс разрезки сопровождается одновременным сдвигом и прижимом заготовки к поверхности режущей части матрицы. Так как в процессе разрезки заготовка

13 может сдвигаться вдоль режущих кромок как матрицы, так и пуансона, то при этом имеет место постоянное изменение участков режущих кромок, отнесенных к определенному участку .разрезки на заготовке. Благодаря сдвигу заготовки относительно режущих кромок при разделении металла отсутствуют зона начального смятия и зона скалывания с неровными поверхностями, на которых образуются вмятины и заусенцы, а сама поверхность разделения представляет собой зону резания пуансоном или матрицей, сопровождающуюся перерезанием волокон металла заготовки. Следовательно. качество и точность раэрезаемых изделий при этом повышается.

Угол заострения режущей кромки пуансона и матрицы, измеренный в направлении внедрения режущей кромки в материал заготовки, будет меньше выполненного угла заострения и измеренного в нормальном сечении, 27 4 что положительно влияет на процесс разрезки, так как уменьшаются усилия разрезки, а качество поверхности реза повышается, т,е. устраняются причины образования заусенцев.

Уменьшение угла заострения /3 в процессе резки происходит из-за того, что внедрение режущей кромки пуансона в материал изделия происходит не перпендикулярно заготовке, а под углом к ней.

Под действием усилия пресса P в точке А из-за наклонного положения заготовки и режущей кромки пуансона происходит его сдвиг (перемещение точки А в направлении режущей кромки), сопровождающийся пребдолением усилия пружины Я. В результате преодоления этой силы направление усилия резания и подачи пуансона $Фбудет совпадать с направлением равнодействующей R, При сравнении угла заострения / в нормальном сечении, т.е. угла, реально выполненного на режущем клип! не пуансона, и угла заострения р образовываемого в процессе внедрения режущей кромки при разрезке в направлении равнодействующей R„ видно, что P (/3

Уменьшение усилия разрезки и повышение качества поверхности изделия объясняется тем, что режущая ч кромка пуансона действительно режет" так же, как режет нож при его угловом перемещении относительно поверхности заготовки в отличие от резки при наклонном положении режущей кромки (как, например, в гильотинных ножницах), когда режущая кромка не перемещается под углом относительно поверхности заготовки, а усилие при резании направлено перпендикулярно к поверхности разрезаемой заготовки. Для исключения появления царапин, вмятин и других дефектов при сдвиге saroтовки в процессе разрезки на нее накладывают с двух сторон защитные тонкие листы 15 прокладочного картона, бумаги и другого легко штампуемого материала. После разрезки заготовки при ходе ползуна пресса вверх пуансон под действием пружины возвращается в исходное положение, фиксируемое упором 7.

Преимущества .редложенного штампа па сравнению с известным, заклю1148127 чаются в том, что резка изделий происходит в условиях сдвига заготовки относительно режущих кромок пуансона и матрицы под углом наклона, большим от угла трения, изза чего усилия сдвига являются меньшими, чем при сдвиге в горизонтальном направлении. Вследствие уменьшения усилий трения, а также уменьшения удельных нагрузок на поверхность заготовки улучшается качество разрезки, повышается точ— ность резки, что достигается в результате образования на поверхности разделения изделия сплошной зоны разрезки без наличия зоны смятия и скалывания. Благодаря возможности регулирования величины воздействия пружины на пуансон обеспечивается сложное перемещение его {вертикально вниз и горизонтально налево), при резке материалов с различными физико-механическими свойствами, т.е. обеспечивается качество и точность резки различных материалов, разрезка происходит с расходом меньшей мощности, так как площадь реза является минимальной.

5 Вследствие того, что износ режущих кромок ITjjGHcAHB и матрицы меньший, то, следовательно, повышается стойкость штампа, а так как внедре. ние режущих кромок пуансона и матрицы в тело заготовки происходит не перпендикулярно лезвию, а под углом, то угол заострения режущих кромок в процессе разрезки становится меньшим от выполненного на режущих частях пуансона и матрицы, что положительно влияет на точность и качество разрезки. Конструкция штампа простая и удобная в эксплуа— тации, благодаря тому, что осуществ20 ление сложного движения пуансона относительно матрицы осуществляется без дополнительных кинематических звеньев и механизмов и ограничивается выполнением пуансона угловым с наклонным его перемещением.

1148727

Заказ 1792/8

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород. ул. Проектная, 4