УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРУБКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ЭЛАСТИЧНОЙ СРЕДОЙ

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для штамповки деталей из непластичных листовых материалов эластичной средой, и может использоваться в различных отраслях промышленности.
Известно устройство для устранения при штамповке неполного отделения припуска по наружному контуру и отхода в отверстиях, пазах и получения качественного среза по всему контуру разделения деталей из пластичных материалов, содержащее вырезной шаблон, установленный на технологическую пластину, опорную рамку, препятствующую подтягиванию припуска к вырезному шаблону, и конусный вкладыш в отверстии вырезного шаблона для лучшего защемления отхода [Методические указания по проектированию технологической оснастки для штамповки деталей из листовых материалов эластичной средой. - М.: Издательство стандартов, 1978, с.12, 22, рис.7а, 15.].
Недостатком этого устройства является низкое качество поверхности среза и неполное отделение припуска и отхода, наличие заусенца на вырезаемых деталях из таких непластичных материалов как картон, паронит и т.п. в связи с достижением предельных напряжений и разрушением материала до режущих кромок вырезного шаблона.
Известно устройство для вырубки деталей из листового малопластичного материала эластичной средой, содержащее шаблон с режущей кромкой и опорную рамку с отверстием, охватывающим с зазором шаблон, отверстие опорной рамки выполнено с двумя коническими ступенями, имеющими общее меньшее основание, на рабочем торце опорной
рамки по контуру отверстия дополнительно выполнена режущая кромка и этот торец расположен выше рабочего торца шаблона. При этом опорная рамка выполнена составной в виде режущей вставки и обоймы, охватывающей эту вставку. Данное устройство позволяет получить высокое качество поверхности среза [А.с. СССР №1061891, МПК: B21D 28/18, автор А.Д.Комаров и др.].
Недостатками данного устройства являются ограниченные технологические возможности (однооперационность), и сложность конструкции.
Данное техническое решение выбрано автором в качестве прототипа.
Техническим результатом является расширение технологических возможностей за счет дополнительной операции пробивки листовых материалов и упрощение конструкции устройства.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для вырубки деталей из листового материала эластичной средой, содержащее шаблон с режущей кромкой, опорную рамку с отверстием, охватывающим с зазором шаблон, в котором дополнительно выполнено отверстие с режущей кромкой и введён в его отверстие вкладыш с зазором, а рабочие торцы опорной рамки и вкладыша выполнены скругленными радиусом (3÷6) и глубиной зазора (3÷4) толщины листового материала.
Выполнение в шаблоне отверстия с режущей кромкой, введение в его отверстие вкладыша с зазором и скругление рабочих торцов вкладыша и опорной рамки даёт возможность эффективно выполнять операции пробивки и вырубки непластичных листовых материалов эластичной средой.
При этом опорная рамка выполняется цельной, без режущей кромки на рабочем торце и расположения её выше рабочего торца шаблона, что упрощает конструкцию устройства.
На фиг.1 представлено графическое изображение предлагаемого устройства (разрез).
На фиг.2 представлены образцы качественных деталей из паронита:
а) - деталь толщиной 1,0 мм; б) - деталь толщиной 2,0 мм, вырезанные на предлагаемом устройстве, припуск и отход с видимой деформацией по скруглениям опорной рамки и вкладыша, где 1 - шаблон; 2 - опорная рамка; 3 - вкладыш.
На фиг.3 представлена деталь, вырезанная на предлагаемом устройстве с неоптимальными размерами, с видимым разделением не по режущим кромкам вырезного шаблона и наличием больших заусенцев по всему внешнему и внутреннему контуру детали.
T
T
3
3
Устройство содержит шаблон с режущей кромкой 1, опорная рамка с отверстием 2, охватывающим с зазором шаблон, в котором дополнительно выполнено отверстие с режущей кромкой, вкладыш 3, который установлен в отверстие шаблона с зазором, и эластичную среду 4. Рабочие торцы опорной рамки и вкладыша выполнены скругленными радиусом r, (r=(3÷6)S) и глубиной зазора h, (h=(3÷4) S, где S - толщина материала - заготовки 5).
Устройство работает следующим образом. Заготовку 5 из непластичного листового материала укладывают на опорную рамку 2. При движении верхней части устройства вниз заготовка прижимается к опорной рамке, вкладышу 3 и постепенно обжимается по их скруглениям. При дальнейшем опускании эластичной среды 4 достигаются предельные напряжения на режущих кромках шаблона 1 с последующим сдвигом и разделением по ним.
T
3
Оптимальные размеры скругления опорной рамки и вкладыша r и глубины зазора их установки h установлены экспериментальным путем, а обоснование подтверждается приведенными примерами.
Примеры реализации устройства (см. таблицу).
Э
Производилась вырубка-пробивка на данном устройстве деталей-шайб с размерами D×d=50×30 мм толщиной S=0,5; 1,0; 2,0 мм из листового непластичного материала паронит эластичным инструментом из полиуретана марки СКУ-7Л твердостью 85 ед. по Шору с рабочим диаметром D=120
мм. Вырубка-пробивка деталей производилась рабочим усилием Р=(70÷300) кН.
Таблица
Пример
r<sub>T</sub>/S
h<sub>3</sub>/S
Результаты вырубки-пробивки
1
2
3
4
1
3
3
Все детали вырезались с хорошим качеством поверхности среза, без заусенцев.
2
2
3
Все детали вырезались не полностью, частично.
3
6
4
Все детали вырезались с хорошим качеством поверхности среза, без заусенцев.
4
7
4
Все вырезанные детали низкого качества, с большим заусенцем.
5
3
2
Все детали вырезались не полностью, частичное локальное разделение.
6
6
5
Все вырезанные детали низкого качества, с большим заусенцем.
Предлагаемое устройство позволяет производить штамповку (вырубку-пробивку) деталей из непластичных листовых материалов эластичной средой, сохранить качество поверхности среза деталей, высокую точность, при упрощении конструкции устройства и снижении затрат на его изготовление.