Штамп для резки листового материала

1 1Изобретение относится к обработ.ке металлов давлением, в частностик штамповой резке тонколистовогоматериала, и может быть использовано при изготовлении штучных изделийиз полосы,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является штамп длярезки листового материала, содержащий подвижную плиту со смонтированным на ней пуансонодержателем, пуансон и неподвижную матрицу с параллельными режущими кромками Я .Однако резка происходит на увеличенной площади, а зто связано сповышенным расходом мощности и увеличением износа рабочей поверхностиматрицы и пуансона, что снижает качество резки.Целью изобретения является повышение качества реза.Поставленная цель достигаетсятем, что в штампе для резки листового материала, содержащем подвижную плиту со смонтированным на нейпуансонодержателем, пуансон и неподвижную матрицу с параллельными режущими кромками, пуансонодержатель выполнен с направляющими, размещенными под углом к направлению перемеще -ния подвижной плиты, превышающимугол трения, пуансон установлен вуказанньм направляющих пуансонодержателя и подпружинен относительнопоследнего в направлении, параллель -ном направляющим, с усилием пружиныменьше усилия резания и больше силытрения контактирующих поверхностей,а режущие кромки пуансона и матрицынаклонены относительно направленияперемещения подвижной плиты под углом, равным и противоположным углунаклона направляющих,Направляющие могут быть выполнены в виде ласточкина хвоста.На Фиг, 1 показан штамп, вид спереди. на Фиг. 2 - разрез А-А нафиг. 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 тренияТак как угол трения Р = агср 1, 148727(где Г - коэффициент трения), то угол ь должен быть больше агсГ, Г, Так, например, когда= 0,17-0,25 (трение металла по металлу), то угол наклона М должен быть больше 15 О.На наклонных направляющих пуансонодержателя установлен клиновый пуансон 4, в статическом состоянии поджатый с помощью пружины 5 и упора б 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 направляющей. 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 12Устройство 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. 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 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 Ю, больше угла трения О, 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 Г контактирующих поверхностей пуансона 4 и заготовки 13. Так как на величину11487 1 О 15 20 30 35 40 50 55 сил сопротивления резания и трениявлияют, различные факторы (физикомеханические свойства, обрабатываемого металла и инструмента, состояние материала., смазочная среда,геометрические параметры заготовкии заточки инструмента и пр.) . товеличину воздействия пружины регулируют по экспериментальным и пробным проходам в каждом конкретномслучае, исходя из условияРт(йРгде Я - с,ла воздействия пружинына пуансон,Г - сила сопротивления резанию;Р - сила трения контактируютрщих поверхностей,При постепенном сближении режущих кромок пуансона 4 и матрицы 10происходит резка полосы и получения штучной детали. Резка полосыпроисходит 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. Следователь . но, качество и точность разрезаемых изделий при этом повьппается, Уголзаострения режущей кромки пуансона и матрицы, измеренный в направлении внедрения режущей кромки в материал заготовки, будет меньше выполненного угла заострения и измеренного в нормальном сечении,г 7 4что положительно влияет на процесс разрезки, так как уменьшаются усилия разрезки, а качество поверхности реза повышается, т,е. устраняются причины образования заусенцев. Уменьшение угла заострения / 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 Р 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 86. будет совпадать с направлением равнодействующей К.При сравнении угла заострения ( в нормальном сечении, т.е. угла, ре. ально выполненного на режущем клип не пуансона, и угла заострения р образовываемого в процессе внедрения режущей кромки при разрезке в направлении равнодействующей К, видно, что 3 ( 3Уменьшение усилия разрезки и повышение качества поверхности изделия объясняется тем, что режущая11 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 заготовки 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 по сравнению с известным, заклю 1148127чаются в том, что резка изделий происходит в условиях сдвига заготовки относительно режущих кромокпуансона и матрицы под углом наклона, большим от угла трения, изза чего усилия сдвига являютсяменьшими, чем при сдвиге в горизонтальном направлении. Вследствиеуменьшения усилий трения, а такжеуменьшения удельных нагрузок на поверхность заготовки улучшается качество разрезки, повышается точность резки, что достигается врезультате образования на поверхности разделения изделия сплошнойзоны разрезки без наличия зоны смятия и скалывания. Благодаря возможности регулирования величины воздействия пружины на пуансон обеспечивается сложное перемещениеего (вертикально вниз и горизонтально налево), при резке материаловс различными Физико-механическимисвойствами, т.е, обеспечиваетсякачество и точность резки различных материалов, разрезка происходитс расходом меньшей мощности, таккак площадь реза является минимальной.5 Вследствие того, что износ режущих кромок пуансона и матрицы меньший, то, следовательно, повышаетсястойкость штампа, а так как внедре. ние режущих кромок пуансона и матрицы в тело заготовки происходитне перпендикулярно лезвию, а подуглом, то угол заострения режущихкромок в процессе разрезки становит.ся меньшим от выполненного на ре жущих частях пуансона и матрицы,что положительно влияет на точностьи качество разрезки. Конструкцияштампа простая и удобная в эксплуатации, благодаря тому, что осуществ ление сложного движения пуансонаотносительно матрицы осуществляется без дополнительных кинематических звеньев и механизмов и ограничивается выполнением пуансона уг ловым с наклонным его перемещением.