Чистовая вырубка: новая технология формообразования листового металла

Технология чистовой вырубки — это передовая технология точного формообразования, в которой в качестве исходного материала используются металлические листы, а для получения деталей с высокой точностью размеров и малой шероховатостью поверхности среза за один процесс формообразования применяется метод пластической обработки с минимальным резанием или без него. Зародившись в Германии, технология чистовой вырубки непрерывно обновляется и развивается в разных странах.

Принцип чистовой вырубки

В настоящее время чистовая вырубка делится на несколько видов, включая обычную чистовую вырубку, чистовую вырубку с сильной прижимной плитой, чистовую вырубку с противоположной выпукло-вогнутой матрицей, возвратно-поступательную штамповку, чистовую вырубку с синхронной резкой и выдавливанием, а также чистовую вырубку с закрытой экструзией. Среди них наибольшее применение получила чистовая вырубка с сильной прижимной плитой. Чистовая вырубка с сильной прижимной плитой — это процесс, в котором используется специальная конструкция штампа на трехосном прессе для чистовой вырубки для создания пластической сдвиговой деформации под действием больших усилий. Весь процесс резки представляет собой чистый пластический сдвиг и позволяет получать высококачественные детали чистовой вырубки. Помимо точности пресса, штампов для чистовой вырубки, геометрических форм деталей чистовой вырубки и смазки, важным фактором также являются свойства материала.

Чистовая вырубка — это процесс выдавливания и сдвига, выполняемый при комнатной температуре. Во время чистовой вырубки течение в зоне резания должно продолжаться до окончания резания без разрыва, чтобы получить высококачественные компоненты чистовой вырубки. Поэтому материалы для чистовой вырубки должны обладать хорошей обрабатываемостью при точной штамповке.

Механические свойства стальных материалов для чистовой вырубки относятся к пределу прочности при растяжении, пределу текучести, относительному удлинению, относительному сужению поперечного сечения и твердости. Как правило, наиболее подходящими являются материалы с содержанием углерода не более 0,35%, пределом прочности при растяжении не более 650 Н/мм2 и отношением предела текучести к пределу прочности примерно 60%. Для средне- и высокоуглеродистой стали и легированной стали степень сфероидизации карбидов в материалах для чистовой вырубки должна быть выше 90%, и они должны быть равномерно распределены. Если это требование не выполняется, перед чистовой вырубкой обычно проводится сфероидизирующий отжиг.

Стоит подчеркнуть, что, как правило, чем ниже твердость, тем лучше пластичность. Однако даже при относительно высокой твердости материала можно получить хорошие поверхности среза, если степень сфероидизации карбидов (карбидной составляющей) выше 90%. И наоборот, даже при низкой твердости материала недостаточная сфероидизация может вызвать зоны разрыва на поверхностях среза, что приводит к менее чем 100% блестящих полос.

Штамп для чистовой вырубки

Штампы для чистовой вырубки являются важным средством достижения чистовой вырубки и напрямую влияют на качество компонентов чистовой вырубки. Система штампов делится на систему активных выпуклых штампов и систему фиксированных выпуклых штампов. Согласно данным, фактическое производство фиксированных выпуклых штампов (80%) примерно в четыре раза превышает производство активных выпуклых штампов (20%). По типу штампа их можно разделить на следующие: простые штампы для чистовой вырубки, комбинированные штампы для чистовой вырубки, последовательные штампы для чистовой вырубки, последовательно-комбинированные штампы для чистовой вырубки и транспортные штампы для чистовой вырубки.

На практике последовательно-комбинированные штампы (около 72%) широко используются для осуществления многопозиционных комбинированных процессов формообразования заготовок с целью сокращения количества ударов и повышения эффективности. Также разрабатывается всё больше штампов для чистовой вырубки, использующих четвёртое или пятое усилие, а также дополнительные усилия для формообразования более сложных деталей чистовой вырубки.

Тенденция развития штампов для чистовой вырубки

Интеллектуальные штампы: анализ геометрических элементов с рисками в деталях, превращение их в компоненты и модули, которые можно быстро заменить на прессе без снятия штампов.
Создание баз данных проектирования штампов, стандартных библиотек деталей штампов и стандартных библиотек штамповых блоков.
Развитие от CAD-систем проектирования штампов к интегрированным системам CAD/CAM/CAE.

Темы, которые могут вас заинтересовать:

Процесс нанесения покрытия валиком

Опорные валки

Прецизионная вырубка

Традиционная штамповка

Машина для нанесения покрытия резиновым валиком

Вырубка на прессе