Учебно-технологический практикум по дисциплине "Обработка металлов давлением", страница 4

Лабораторная работа № 2

Исследование операции вырубки

2.1 Основные сведения о вырубке

Вырубка - технологическая разделительная операция при которой из деформируемой части листовой заготовки про сдвиге материала по заданному контуру отделяется (вырубается) деталь с заданным внешним контуром.

Контур детали определяется контуром вырубного инструмента-пуансона и матрицы (рис.2.1).

Рис.2.1 Заготовки и детали, полученные вырубкой

Пуансон должен входить в матрицу с зазором Z, величина которого существенно влияет на качество боковой поверхности вырубаемой детали. Процесс вырубки начинается с момента, когда пуансон 1 соприкасается с поверхностью заготовки 2, установленной на матрице 3 (рис.2.2, а).

Рис.2.2   Стадии выполнения операции вырубки.

При внедрении пуансона в тело заготовки в ней возникают напряжения, распределение которых по деформируемому объему неравномерно. Наибольшие напряжения возникают вблизи острых кромок матрицы и пуансона, играющих роль концентраторов напряжений.

В начале внедрения напряжения не превышают предела прочности материала и процесс идет в зоне пластических деформаций, в результате чего образуется скругленная форма перехода от свободной поверхности заготовки к кромке пуансона и от свободной поверхности детали к кромке матрицы. По мере движения пуансона напряжения увеличиваются, достигают предельного значения, соответствующего разрушению материала и происходит срез волокон материала на участке внедрения высотой h. В конце этого участка вблизи кромок пуансона и матрицы в материале образуются трещины (рис.2.2, б).

После появления трещин процесс разрушения материала становится саморазвивающимся -трещины развиваются вглубь материала, встречаются, и происходит отделение детали от заготовки. Последняя стадия процесса - проталкивание детали 4 через заготовку и матрицу (рис.2.2,в)