Разделительные операции холодной штамповки

Разделительные операции холодной штамповки

Как следует из названия, особенностью этого вида операций является то, что в процессе них происходит разделение (разрушение) материала, в частности металла. Оно возникает в месте его деформации во время штамповки посредством механических усилий, создаваемых прессом.


Разделительные операции обычно сопровождаются нежелательными явлениями пластической деформации материалов, которые происходят на начальных этапах деформирования заготовки для штамповки. Для пластичных материалов их наличие является неизбежным фактором. Способом минимизации влияния пластической деформации является ее локализация в непосредственной близости от поверхности раздела.

Для этого кромки основных частей штампа – матрицы и пуансона, которые изготавливаются из металла, делают острыми. Кроме того, обычно уменьшают между ними промежуток до величины гораздо меньшей, чем толщина материала, подвергающегося штамповке. Но, несмотря на принимаемые меры, некоторое пластическое деформирование материала все-таки происходит. Из-за этого в конечной стадии операции происходит скол, с возникновением неровной поверхности среза (разделения). Это ведет к ухудшению качества штамповки.


Хорошо известно, что расстояние между двумя основными элементами штампа (матрица и пуансон) непосредственным образом влияет на наличие  и величину дефектов, возникающих при разделительных операциях. При большом зазоре происходит значительное снижение фактического технологического усилия, и возникают наибольшие дефекты поверхности материала на срезе. Если расстояние от матрицы до пуансона имеет минимальное значение, то дефекты поверхности проявляются в гораздо меньшей степени. Путем проведения соответствующих расчетов размеры основных элементов штампа и вырубленной заготовки для штамповки подбираются таким образом, чтобы получаемое изделие обладало более аккуратным внешним видом и точными размерами.


Для выполнения разделительных операций холодной штамповки проводится обязательный расчет следующих основных параметров: технологическое усилие, сопротивление срезу, усредненное усилие для вырубки, а также величина рабочего хода пуансона.


Составляющие элементы штампа (матрица и пуансон) для разделительных операций, таких как вырубка и пробивка, могут изготавливаться как совместно, так и отдельно. В первом случае один из элементов (сопрягаемый) дорабатывается по другому. Так при вырубке производится подгонка пуансона по соответствующим параметрам матрицы, так как матрица является  деталью, которая определяет размер получаемого изделия, а, следовательно, является основной.

При операции пробивки размер отверстия или паза определяется пуансоном, поэтому в этом случае происходит приведение размеров матрицы в соответствие с параметрами пуансона, так как здесь уже он является основным элементом штампа.


Иногда матрица и пуансон изготавливаются раздельно, то есть каждый из этих элементов обрабатывается до финальных размеров один отдельно от другого, без взаимного согласования. При таком способе собственные размеры этих элементов обычно рассчитывают по специальным формулам, которые приводятся в специализированной литературе.


Самым главным этапом в процессе расчетов и конструирование матрицы и пуансона для холодной штамповки является точный расчет их конструкции, так как именно эти элементы определяют надежность, работоспособность и долговечность штампа.


Форма матрицы всегда находится в прямой зависимости от формы и размеров требуемой штамповки. Ориентировочные размеры матрицы получают, ориентируясь на размеры ее рабочей зоны. При этом полученные размеры обычно уточняют, учитывая определенные сопутствующие параметры, такие как, конкретное размещения рабочей зоны и отверстий и некоторые другие.


Пуансоны обычно изготавливаются согласно соответствующим ГОСТам. При этом как готовые изделия, так и их элементы, как правило, проверяются по определенным критериям на смятие, на сжатие, а также на продольный изгиб.


Любые расчеты и конструирование основных элементов для разделительных операций холодной штамповки, для получения наилучшего качества готовых изделий, должны выполняться только профессионалами в этом роде деятельности. В противном случае, невозможно быть уверенным в нужных рабочих характеристиках полученной детали. Это может спровоцировать сбой работы или поломку  устройств, в которых применяются такие некачественные штампованные элементы.


Возврат к списку