Требования к инструментальной оснастке и оборудованию в технологии чистовой вырубки

Чистовая вырубка требует применения штампов для чистовой вырубки

Штампованные изделия, полученные с помощью обычных штампов, имеют заусенцы, полосы излома, заметную конусность и пониженную точность размеров при шероховатости поверхности Ra 6,3–12,5 мкм. Когда к качеству поперечного сечения и точности размеров штампуемой детали предъявляются более высокие требования, например точность размеров IT6–7 и шероховатость поверхности Ra 0,4–0,8 мкм, для производства можно использовать методы чистовой вырубки, такие как боковая зачистка, штамповка с отрицательным зазором, штамповка сверху и снизу и зубчатое прижатие. При зачистке с помощью зачистного штампа соскабливают тонкую стружку по наружным кромкам или отверстиям штампованных деталей, чтобы получить гладкое и вертикальное поперечное сечение и точные размеры. При штамповке с отрицательным зазором размер пуансона больше размера матрицы, а направление трещин при штамповке противоположно их направлению при обычной штамповке, что формирует перевёрнутую коническую заготовку. Когда пуансон продолжает опускаться (обратите внимание, что он не должен входить в матрицу), перевёрнутая коническая заготовка вдавливается в матрицу, что эквивалентно процессу зачистки. Сущность этого метода штамповки с отрицательным зазором заключается в комбинированном процессе вырубки и зачистки. Штамповка сверху и снизу — это процесс двукратной штамповки заготовки сверху и снизу двумя пуансонами, при котором образуются две блестящие полосы и удаляются заусенцы. Зубчатое прижатие по своей сути представляет собой пластическую деформацию материала в условиях трёхосного напряжённого состояния в течение всего процесса штамповки и резки, что подавляет возникновение трещин и разрывов и позволяет получать точные штампованные детали с гладкими поверхностями среза, малой конусностью и высоким квалитетом точности размеров. Мы называем это чистовой вырубкой, или просто точной вырубкой.

Чистовая вырубка требует использования станков для чистовой вырубки

Процесс чистовой вырубки требует, чтобы оборудование одновременно обеспечивало усилие штамповки, усилие прижима по кромке и противодавление; обычно он выполняется на специальном прессе для чистовой вырубки. Обычные прессы, как правило, не могут одновременно обеспечивать эти три усилия и их перемещения, а также имеют недостаточную жёсткость и точность движений, что делает их непригодными для чистовой вырубки, если не принять определённые технические меры, например установить механические или гидравлические устройства для создания усилия прижима по кромке и противодавления, чтобы выполнять чистовую вырубку на универсальных прессах. Использование гидравлических устройств для создания усилия прижима по кромке и противодавления позволяет достигать баланса давлений в соответствии с требованиями процесса во время чистовой вырубки при удобном управлении. Поэтому усилие прижима по кромке и противодавление при чистовой вырубке на обычных прессах обычно создаются гидравлическим усилием.

Зазор между штампами для чистовой вырубки не может быть слишком большим

Малый зазор является основной характеристикой штампов для чистовой вырубки. Величина зазора и его равномерность по режущей кромке напрямую влияют на качество поверхности среза точной штампованной детали. Зазор при чистовой вырубке в основном зависит от толщины материала, а также от профиля штамповки и материала заготовки. Если зазор слишком велик, поверхность среза будет разрываться. Это связано с тем, что при слишком большом зазоре материал в зоне деформации подвергается большому растягивающему усилию, возникает растягивающее напряжение, что и является причиной образования микротрещин и разрыва. Поэтому зазор между пуансоном и матрицей для чистовой вырубки не может быть слишком большим.

Противодавление при чистовой вырубке не должно быть слишком малым

Противодавление является важным фактором, влияющим на качество точных штампованных деталей. Более высокое противодавление может увеличить сжимающее напряжение материала в зоне деформации, подавить трещины разрыва и помочь улучшить качество точных штампованных деталей. Однако слишком высокое противодавление может увеличить нагрузку на пуансон и сократить срок службы штампа. Слишком низкое противодавление может повлиять на точность размеров, плоскостность, заусенцы и качество поверхности среза штампованной детали. Когда противодавление слишком мало, конусность точной штампованной детали велика, поверхность штампованной детали неровная и вспучивается в середине. Поэтому, как и усилие прижима кромки, его необходимо регулировать до нижнего предельного значения в реальном процессе, чтобы обеспечить качество штампованной детали.

Величина перемычки при чистовой вырубке не должна быть слишком малой

Поскольку зубчатая прижимная плита должна плотно прижимать материал при чистовой вырубке, величина перемычки при чистовой вырубке больше, чем при обычной штамповке. Принципы проектирования схем раскладки для чистовой вырубки в основном такие же, как и для обычной штамповки. Правильный выбор величины перемычки при чистовой вырубке оказывает значительное влияние на качество точной штампованной детали. Как правило, чем больше величина перемычки, тем больше она способствует улучшению качества поверхности среза при чистовой вырубке, но это неэкономично. Поэтому при выборе величины перемычки для машин чистовой вырубки следует выбирать наименьшее значение, обеспечивающее качество точного штампованного изделия и максимальную эффективность использования материала.

Типичные конструкции штампов для чистовой вырубки включают конструкцию с подвижным пуансоном, конструкцию с неподвижным пуансоном и последовательный штамп для чистовой вырубки.

Процесс чистовой вырубки требует прецизионного штамповочного оборудования для обеспечения усилия штамповки, усилия прижима кромки и противодавления. Поэтому для массового производства прецизионных штампованных деталей обычно используются машины для чистовой вырубки, однако оборудование для чистовой вырубки имеет высокие капитальные затраты. Поэтому многие производители используют гидравлические рамы для точной штамповки деталей на гидравлических прессах. Гидравлические прессы имеют низкую стоимость и подходят для производства прецизионных штампованных деталей широкой номенклатуры малыми и средними сериями. Однако их качество и производительность относительно низки, что подходит для производителей прецизионной штампованной продукции с низкой добавленной стоимостью и относительно низкими требованиями к точности продукции и производительности.

Темы, которые могут вас заинтересовать:

Процесс валкового нанесения покрытия

Опорные валки

Прецизионная вырубка

Традиционная штамповка

Машина для нанесения покрытия резиновым валиком

Вырубка на прессе