Способ вырубки из листового материала
Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: вырубаемый участок зажимают инструментами 1 и 3, а охватывающий участок зажимают прижимами 7. Инструменты 1 и 3 вращают вокруг оси. Усилия зажима охватывающего участка создают момент по контуру вырубаемого участка больше момента, который создают усилия зажима вырубаемого участка 8. При вращении инструмента 1 и 3 сообщают вращение вырубаемому участку Возникают тангенциальные усилия и они вызывают срез. Усилия зажима вырубаемого участка определяют из соотно шения Р 1,73 От п/уИ d, где От - предел текучести материала листа; h - толщина листа; /гкоэффициент трения между поверхностями листа и инструмента; d - диаметр вырубаемой заготовки. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАР СТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4804466/27 (22) 22.03,90 (46) 07,10.92. Бюл.¹ 37 (71) Краматорский индустриальный институт (72) Т. В. Бровман и В, Н, Ефимов (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 1225645, кл, В 21 D 28/14, 29.08.84. (54) СПОСОБ ВЫРУБКИ ИЗ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА (57) Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения; вырубаемый участок зажимают инструментами 1 и 3, а охватывающий участок зажимают прижимами 7. Инструменты 1 и 3 вращают вокИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в кузнечноштамповочных цехах для вырезки из листов цилиндрических заготовок для последующей вытяжки из них стаканов или иных полых заготовок. Целью изобретения является повышение качества заготовок за счет того, что зажим охватывающего участка заготовки осуществляют усилиями, обеспечивающими создание момента, превосходящего момент, создаваемый усилиями зажима вырубаемого участка по его контуру. При этом усилия зажима вырубаемого участка определяют из соотношения P =1,730т h jc 0 где ст — предел текучести материала листа; h — толщина листа; ,и — коэффициент трения между пОверхностями листа и инструмента; d — диаметр вырубаемой заготовки, „„Я „„1766560 А) руг оси. Усилия зажима охватывающего участка создают момент по контуру вырубаемого участка больше момента, который создают усилия зажима вырубаемого участка 8. При вращении инструмента 1 и 3 сообщают вращение вырубаемому участку, Возникают тангенциальные усилия и они вызывают срез. Усилия зажима вырубаемого участка определяют из соотнбшения Р= 1,73 аг Ьф б, где ar — предел текучести материала листа; h — толщина листа; р— коэффициент трения между поверхностями листа и инструмента; d — диаметр вырубаемой заготовки. 1 з. и. ф-лы, 1 ил. Операция среза осуществляется путем сжатия вырезаемой заготовки пуансонами по ее поверхностям и вращением вокруг оси симметрии совместно с прижатыми к заготовке пуансонами, благодаря чему срез происходит не по вертикали, а в тангенциальном направлении. Способ иллюстрируется чертежом, где обозначены пуансон 1 и лист 2, прижатый к нижнему пуансону верхним пуансоном 3, установленным в корпусе 4, контактирующим с бойком 5 пресса. Цилиндры 6 обеспечивают давление прижимов 7 на внешнюю часть деформируемого листа. Электродвигатель 8 через червячную передачу 9 и пару цилиндрических шестерен 10 приводит во вращение вал 11 с нижними пуансоном, установленным в корпусе 12, Первая операция состоит в том, что между пуансонами 1 и 3 подают лист 2, из которого необходимо вырезать заготовку цилиндрической формы. Можно осуществ. 1766560 ГЗ 3 55 (1) и P и процесс возможен, если — (— ) г б % например, при,и=0,10; Р= 0,5 ог, —, =Я() P вить эту операцию, например, подав лист 2 по ронгальгу. Предусмотрено осуществление операции при комнатной температуре 20-30 С (хотя процесс осуществлен и при более высоких температурах, но тогда он 5 приведет к быстрому охлаждению листа 2). Вторая операция состоит в том, что пуансон 3 с корпусом 4 опускают, воздействуя на корпус 4 бойком 5 пресса. Одновременно гидравлическйми (или пневматическими) 10 цилйндрами 6 опускают прижим 7; прижав его k ч аaсcтTи л и tс:тTа 22, находящийся вне контакта с пфнсонами 1 и 3. " После этого переходят к третьей операции. Включив двигатель 8, через червячную 15 передачу 9 и пару цилиндрических шестерен 10 приводят.во вращение вал 11, установленный в корпусе 12. При этом вращается и пуансон 1, связанный с валом 11, При вращении пуансона 1, прижатого к 20 заготовке 2 силой Р, на ее поверхности возникает момент трения Мт, определяемый P средним давлением P —, где г- радиус Л1 заготовки 2, и коэффициент трения. Часть 25 листа 2, сжатая между пуансонами приводится во вращение совместно с ними, что и создает срез по цилиндрической поверхности ВС. Срез проходит в тангенциальном направлении (а не за счет движения пуансо- 30 на вдоль своей оси). Последняя, четвертая операция состоит в подъеме пуансона 3 и удалении вырезанной заготовки, после чего лист можно переместить на один шаг (или заменить новым). Осуществление- операции кольцевого тангенциального среза при радиусе r и толщине листа h возможно при условии Mg Mg = K 2 mr h = — — гг h = 40 =090(7r d h, .где Мт — крутящий момент сил трения, равный при одном приводнбм пуансоне, г 2 Мт = 2 m Р,и f P d р = — л P r, P — среднее давление; ,и — коэффициент трения, Приравняв полученные выражения, получим условие равенства 50 Mc =My =2mk Ph в виде 2лот з 2 r h= mèÐr; Л 01 05 г h (0,03 r = 0,015 d; d = 100 мм; h 1,5мм, Если заготовка сжата двумя приводными пуансонами, то к ней приложен крутящий момент, равный М т=2Мт и условие (1) имеет вид -", =Ъ 4> Обычно следует выбирать — <1,0 во изР Оу бежание изменения толщины листа, сжатого между пуансонами, Если с одной стороны пуансон приводной, а с другой неприводной, что часть момента трения Mr расходуется на момент трения в опорах М>, равный .,г Mi = Р г,и =? лгг г)p1, 4 где r — средний размер подшипников; ,и1 — коэффициент трения в подшипниковой опоре, Тогда условие среза М -М 3,62 о гг и, — ли r3 P — mr> r2,и Р 3 2л 3 3,62 or гг h = — o< гг h Wh,сь 3 — ), - () — r <34) " -2 и" — r)I h 1 3 r1 В случае, если принять r1 = г; — „ (— )(и — 1,5pi), h 1 Р Р Лi/З. р „«h От r и гrи Приведем конкретный пример реализации способа. Осуществляется вырезка медных дисков из листа толщиной 0,5 мм, диаметром 200 мм. Пределе текучести материала равен 240 МПа, а давление примем равным — 0,5так, что Р=120 МПа, крутящий P момент среза при этом равен M сггЬ 3 2л,— = е — 0,5 10 (0,2)г 2 3,14 = =5 10 зМН.м Если приводным является только один пуансон, то момент на втором из них при r>= r=100 мм и подшипниках качения,и=0,005 равен Mi = Р mr,и =120 3,14 (0,1) 0005=189 10 МН м и суммарный момент привода 1766560 М=М + М1= (5+ 1,89) -10 = 6,89= Формула изобретения 1. Способ вырубки из листового материала круглых в плане заготовок инструментами, вращающимися вокруг оси, 5 перпендикулярной плоскости материала, при котором вырубаемый участок зажимают инструментами, а участок, охватывающий вырубаемый, зажимают прижимом, о т л и ча ю шийся тем, что, с целью повышения 10 качества заготовок, зажим охватывающего участка заготовки осуществляют усилиями, обеспечивающими создание момента, превосходящего момент, создаваемый усилиями зажима вырубаемого участка по его 15 контуру, 2. Способ поп.1,отлича ю щийся тем, что усилия зажима вырубаемого участка спределяют иэ соотношения 20 Р— — 1,73 „,--, где с — предел текучести материала листа; h — толщина листа; ,и — коэффициент трения между поверхностями листа и инструмента; 25 d — диаметр вырубаемой заготовки. 10 3MH„„MM Процесс осуществляют при комнатной температуре, прилагая приводом момент 6,89 кН ° м и сжимая лист усилием 3,76 МН. Для дисков данного диаметра при данных условиях предельная толщина согласно формуле (3), определяется условием — — 0,5 (0,100 — 1,5 . 0,005) = r 3 0,5 0,025 0,0072 и если г= 100 мм, то h 100 0,0072= 0,72 мм. Предлагаемым способом можно вырезать листы толщиной до 0,72 мм при d=200 мм, r>-=100 мм, г=100 мм, a,=240 МПа, Р= 120 МПа,,и = 0,10„p> = 0,005).,поэтому вырезка дисков толщиной 0,5 мм осуществима. Заявляемый способ применением к вырезке заготовок относительно тонких листов, т. е. именно из таких, для которых известные способы создают дефекты на краях и искажения их формы, Составитель Т.Бровман Техред M. Морге нтал Корректор N.ШУлла Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, yn,Гагарина, 101 Заказ 3502 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
