Processo di taglio dei metalli: 4 parametri

Di seguito sono riportati alcuni parametri di processo che influiscono sul processo di taglio dei metalli: 1. Gioco punzonatura-fustella 2. Forza richiesta 3. Angolo di smussatura di punzone e maglio (gioco angolare) 4. Forza di spellatura.

Parametro n. 1. Liquidazione punch-die:

Il corretto gioco del punzone-stampo è necessario per la finitura ottimale di un bordo tagliato. Lo svincolo dipende da una serie di fattori.

Alcuni di loro sono:

(i) Tipo di metallo.

(ii) Spessore del materiale di lavoro.

(iii) Proprietà meccaniche del metallo da tranciare.

Di solito, il valore ottimale di gioco è considerato pari al 10-15% dello spessore del metallo. I metalli più duri richiedono una maggiore distanza e consentono una minore penetrazione del punzone rispetto ai metalli duttili.

La seguente tabella 6.1. Mostra lo spazio per i diversi materiali da lavorare:

Consideriamo due casi di autorizzazione:

1. La clearance è troppo grande (eccessiva):

Fig. 6.28. (a) Mostra il caso in cui il gioco del punzone-matrice è troppo grande ed è quasi uguale allo spessore della lamiera.

In questo caso, il metallo è piegato sui bordi arrotondati del punzone e dello stampo, quindi forma un breve muro circolare.

All'aumentare del carico, la parete si allunga sotto lo sforzo di trazione e si verifica uno strappo. Come si può vedere, il bianco ottenuto ha un angolo piegato e tutto intorno. Pertanto, questo spazio vuoto non ha valore, vale a dire non utile.

2. La liquidazione è troppo stretta (insufficiente):

Fig. 6.28. (b) Mostra il caso in cui il gioco del punzone-matrice è troppo stretto. Le fessure si originano dai bordi dell'utensile, non si incontrano e il taglio viene completato da un altro processo di taglio (secondario). Il bianco ottenuto ha un lato estremamente ruvido.

Un altro problema è che la lamiera tende ad afferrare il punzone come mostrato in Fig 6.29. (a), e quindi aumentando il requisito di forza aggiuntiva per ritirare il pugno dal foro. Questa forza aggiuntiva è nota come forza di stripping.

Inoltre, l'usura eccessiva e la vita utensile più breve sono gli svantaggi di una breve distanza. In questo caso, lo spazio vuoto subisce un recupero elastico, ed è quindi necessario dare un certo sollievo nel foro dello stampo, come nella Fig. 6.29 (b).

Una conclusione è che, in entrambi i casi di cui sopra, le crepe propagate dai bordi dell'utensile non si incontrano esattamente e si ottiene un taglio approssimativo. Pertanto, è necessario un corretto gioco del punzone-matrice per produrre bordi puliti.

Parametro # 2. Forza richiesta nelle operazioni di taglio:

La forza richiesta per tagliare il grezzo può essere determinata dall'area soggetta a sforzo di taglio moltiplicata per la resistenza a taglio finale del metallo da tagliare.

La forza di soppressione può essere calcolata seguendo la seguente formula:

F = K x Q ctx τ _Uultimate

Dove;

F = Forza di soppressione richiesta.

K = Fattore di deviazione dallo stress (solitamente 1, 3).

Q = Perimetro del bianco.

t = Spessore della lamiera,

τ _ultimo = ultimo sforzo di taglio.

= 0, 8 di sforzo di trazione.

Parametro n. 3. Angolo di smussatura di punzone e maglio:

Quando la forza di soppressione richiesta è superiore alla capacità della pressa disponibile, viene eseguita la smussatura della faccia del punzone e della superficie superiore dell'acciaio. Questo è anche, particolarmente importante nel caso di lastre relativamente spesse.

Una piccola considerazione mostrerà che, la smussatura di Punch risulta in un foro perfetto ma un bianco distorto, mentre lo smusso del dado risulta in un foro perfetto, bianco ma distorto. Il valore dell'angolo di inclinazione dipende dallo spessore della lamiera, solitamente; varia tra 2 ° e 8 °.

A volte, per evitare la possibilità, si utilizza un punzone doppio smussato di spostamento orizzontale della lamiera durante l'operazione di punzonatura. Fig. 6.30. mostra lo smusso del punzone e muore. Mostra anche il doppio punzone conico.

Parametro # 4. Forza stripping:

Un parametro importante che influenza le operazioni di taglio è la forza di rimozione. Può essere definito come la forza richiesta per estrarre il punzone dal foro.

La forza di spelatura, di solito pari al 10 percento della forza di taglio, dipende anche dal numero di parametri Gioco del punzone-stampo, tipo di lubrificazione, elasticità e plasticità della lamiera, ecc.

Esempio 1:

Un foro quadrato di 20 mm deve essere tagliato in lamiera di 0, 75 mm di spessore. Le massime sollecitazioni di taglio ammesse sono 2880 kg / cm ² . Determina la forza di taglio richiesta. Supponiamo che il fattore di deviazione dallo stress sia 1, 3.

Soluzione:

Data lunghezza del taglio, L = 20 mm = 2 cm

Larghezza di taglio, L = 20 mm = 2 cm

Spessore della lamiera, t = 0, 75 mm = 0, 075 cm.

Max. Tensione di _taglio τ _taglio = 2880 kg / cm ²

Fattore di deviazione dallo stress, K = 1, 3

Trovare:

Forza di taglio, F

Formula usata:

(i) F = K × Q × t × τ _finale

Dove, F = Forza di taglio richiesta

K = fattore di deviazione dallo stress

Q = Perimetro di taglio

t = Spessore della lamiera.

τ _ultimate = Strato di taglio finale del materiale

(ii) Q = 2 (L + W) (per tagli rettangolari)

Dove, Q = Perimetro di taglio,

L = Lunghezza del taglio

W = larghezza di taglio

Procedura:

(i) Per determinare il perimetro di taglio,

Q = 2 (L + W)

= 2 (2 + 2)

= 8 cm.

(ii) Per determinare la forza di taglio,

F = K × Q × t × τ _finale

= 1, 3 × 8 × 0, 075 × 2880

= 2246 kg.

Risultato:

La forza di taglio richiesta è di 2246 kg.

Esempio 2:

Determinare la forza richiesta tagliando uno spazio di 30 mm di larghezza e 35 mm di lunghezza da un pezzo di metallo di 3 mm di spessore. La massima resistenza al taglio del materiale è di 450 N / mm ² . Trova anche il lavoro svolto se la penetrazione percentuale è pari al 40% dello spessore del materiale. Supponi K- 1.3.

Soluzione:

Dato

Lunghezza del taglio = L = 35 mm

Larghezza di taglio = W = 30 mm

Spessore della lamiera = 3 mm

Sforzo di taglio definitivo = τ _finale = 450 N / m2

Penetrazione percentuale = 40% dello spessore del metallo.

Trovare:

(i) Forza di soppressione, F

(ii) lavoro svolto, W

Formula usata:

(i) F = K × Q × t × τ _finale

(ii) Q = 2 (L + W)

(iii) W = F × Corsa del punzone

Procedura:

(i) Per determinare il perimetro del bianco, Q

0 = 2 (35 + 30) = 130 mm.

(ii) Per determinare la forza di soppressione, F

F = K × Q × t × τ _finale

= 1, 3 × 130 × 3 × 450

= 228150N.

(iii) Per determinare il lavoro svolto, W

W = forza di blanking × corsa del punzone

= F × (spessore del materiale × Penetrazione percentuale)

= 228150 × 3/1000 × 40/100

= 273, 78 Nm Ans.

Risultato:

(i) Forza bancaria = 228150 N

(ii) lavoro svolto = 273, 78 Nm

Esempio 3:

Determinare la forza totale e le dimensioni dell'utensile per realizzare una rondella di 6 cm. diametro esterno e foro di 3 cm. Lo spessore del nastro è 5 mm e lo sforzo di taglio massimo è 350 N / mm ² . Assumi K = 1.3.

Soluzione:

Dato esterno Diametro di taglio (rondella) D _b = 6 cm = 60 mm.

Diametro interno del foro tagliato = D _p = 3 cm = 30 mm.

Spessore del nastro = t = 5 mm

Tensione di taglio finale = 350 N / mm ² .

Trovare:

(i) Forza totale = Forza di soppressione + Forza di punzonatura

(ii) Diametro del punzone perforante e del dado di punzonatura.

(iii) Diametro del punzone di tranciatura e del dado di soppressione.

Formula utilizzata:

(i) Forza di soppressione, F _b = K × Q _b × τ _ultimo

(ii) Forza Piercing, F _p = K × Q _p × t × τ _finale