Klippprosess av metaller: 4 Parametre

Følgende er noen prosessparametere som påvirker metallens skjæreprosess: 1. Punch-Die Clearance 2. Force Required 3. Beveling Vinkel av Punch og Die (Angular clearance) 4. Stripping Force.

Parameter # 1. Punch-Die Clearance:

Riktig punch-die clearance er nødvendig for optimal finish av en kuttkant. Avstanden avhenger av en rekke faktorer.

Noen av dem er:

(i) Slags metall.

(ii) Tykkelse av arbeidsmateriale.

(iii) Mekaniske egenskaper av metall som skal skjæres.

Vanligvis blir den optimale verdien av klaring tatt som 10-15 prosent av tykkelsen av metall. Hardere metaller krever større clearance og tillater mindre penetrasjon av slag enn duktile metaller.

Følgende tabell 6.1. Viser klaring for forskjellige materialer som skal fungere:

La oss tenke på to tilfeller av utredning:

1. Clearance er for stor (overdreven):

Fig. 6.28. (a) Viser saken hvor Punch-die clearance er for stor og er nesten lik plåt tykkelsen.

I dette tilfellet er metallet bøyd på rundkanten av stansen og dysen, da danner den en kort sirkulær vegg.

Etter hvert som belastningen øker, strekker veggen seg under strekkspenningen, og tåre oppstår. Som det fremgår, har det fremkomne blanke bøyd og vendekanten rundt. Derfor har dette blankt ingen verdi, dvs ikke nyttig.

2. Clearance er for tett (utilstrekkelig):

Fig. 6.28. (b) Viser saken hvor stempelstansen er for stram. Sprekkene kommer fra verktøykantene, møtes ikke hverandre, og kuttet blir deretter fullført med en annen (sekundær) skjæringsprosess. Det oppnådde emnet har en ekstremt grov side.

Et annet problem er at arkmassen har en tendens til å gripe slaget som vist i figur 6.29. (a), og dermed øke det ekstra kraftbehovet for å trekke ut stansen fra hullet. Denne ekstra kraften er kjent som strippingskraft.

Overdreven slitasje og kortere bruksliv er også ulemper ved kortslutning. I dette tilfellet går det tomme elastisk gjenvinning, og det er derfor nødvendig å gi litt lettelse i hulhullet, som i figur 6.29 (b).

En konklusjon er at i begge de ovennevnte tilfellene vil sprekkene som forplantes av verktøykantene ikke møtes nøyaktig, og det oppnås et grovt kutt. Derfor er det nødvendig med riktig punch-die-klaring for å produsere rene kuttekanter.

Parameter # 2. Kraft som kreves i kuttoperasjoner:

Kraften som kreves for å kutte emnet, kan bestemmes av området utsatt for forskyvningspenstrert multiplisert med den ultimate skjærstyrke av metallet som skjæres.

Blankingskraften kan beregnes ved å følge følgende formel:

F = K x Q ctx τ _Uultimate

Hvor;

F = Kraftkrav påkrevd.

K = Stressavviksfaktor (vanligvis 1, 3).

Q = Perimeter av emnet.

t = Tykkelsen av platen,

τ _ultimate = Ultimate shear stress.

= 0, 8 av strekkspenning.

Parameter nr. 3. Behandlingsvinkel av stans og dør:

Når krevkraften er høyere enn kapasiteten til den tilgjengelige pressen, gjøres skråning av slagflaten og den øvre overflaten av støpestålen. Dette er også spesielt viktig når de tykker relativt tykke plater.

En liten overveielse vil vise at punching av Punch resulterer i et perfekt hull, men et forvrengt emne, mens skråning av dør gir et perfekt tomt, men forvrengt hull. Verdien av skråvinkelen avhenger av platetykkelsen, vanligvis; Det varierer mellom 2 ° og 8 °.

Noen ganger brukes en dobbeltfaset slag for å unngå muligheten for horisontal forskyvning av metallplate under stansing. Fig. 6, 30. viser skjæringen av slag og dør. Det viser også den dobbelte vinkelpunchen.

Parameter # 4. Stripping Force:

En viktig parameter som påvirker skjæreoperasjonen er strippingskraft. Det kan defineres som kraften som kreves for å trekke stansen ut av hullet.

Avstrykningskraften, vanligvis tatt som 10 prosent av skjærekraften, avhenger det også av antall parametre. Punch-die-klaring, type smøring, elastisitet og plasticitet av metallplater, etc.

Eksempel 1:

Et 20 mm kvadrat hull skal kappes i metallplater med en tykkelse på 0, 75 mm. Maksimal skjærspenninger tillatt er 2880 kg / cm ² . Bestem kuttingskraften som kreves. Anta at stressavviksfaktoren er 1, 3.

Løsning:

Gitt lengde på kuttet, L = 20 mm = 2 cm

Snittbredde, W = 20 mm = 2 cm

Tykkelse av metallplater, t = 0, 75 mm = 0, 075 cm.

Maks. Skjærspenning τ _skjær = 2880 kg / cm ²

Stressavviksfaktor, K = 1, 3

Å finne:

Skjærekraft, F

Formel brukt:

(i) F = K × Q × t × τ _ultimate

Hvor, F = Klippkraft nødvendig

K = Stressavviksfaktor

Q = Perimeter av kuttet

t = Tykkelse av metallplater.

τ _ultimate = Ultimate shear stress av materiale

(ii) Q = 2 (L + W) (For rektangulære kutt)

Hvor, Q = Perimeter av kuttet,

L = Lengde på kuttet

W = Bredde på kuttet

Fremgangsmåte:

(i) For å bestemme omkretsen av kutt,

Q = 2 (L + W)

= 2 (2 + 2)

= 8 cm.

(ii) For å bestemme skjærekraften,

F = K × Q × t × τ _ultimate

= 1, 3 × 8 × 0, 075 × 2880

= 2246 kg.

Resultat:

Klippekraften som kreves er 2246 kg.

Eksempel 2:

Bestem kraften som kreves skjære et emne på 30 mm bredt og 35 mm langt fra et 3 mm tykt metallstykke. Den ultimate skjuvspenningen av materialet er 450 N / mm ² . Finn også arbeidet hvis prosentandeleringen er 40% av materialtykkelsen. Anta K-1.3.

Løsning:

gitt

Lengde på kuttet = L = 35 mm

Snittbredde = W = 30 mm

Tykkelse på plater = 3 mm

Ultimate shear stress = τ _ultimate = 450N / m ²

Prosentandel penetrasjon = 40% av metalltykkelsen.

Å finne:

(i) Skjulkraft, F

(ii) Arbeid gjort, W

Formel brukt:

(i) F = K × Q × t × τ _ultimate

(ii) Q = 2 (L + W)

(iii) W = F × Punch-reise

Fremgangsmåte:

(i) For å bestemme omkretsen av tomt, Q

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

(ii) For å bestemme blanking force, F

F = K × Q × t × τ _ultimate

= 1, 3 × 130 × 3 × 450

= 228150N.

(iii) For å bestemme arbeidet, W

W = Blanking force × Punch travel

= F × (Materialetykkelse × Prosentandel)

= 228150 × 3/1000 × 40/100

= 273, 78 Nm Ans.

Resultat:

(i) Bankstyrke = 228150 N

(ii) Arbeid gjort = 273, 78 Nm

Eksempel 3:

Bestem total kraft og verktøy dimensjoner for å lage en vaskemaskin på 6 cm. utvendig diameter og 3 cm hull. Strikketykkelsen er 5 mm og det maksimale skjærspenningen er 350 N / mm ² . Anta K = 1, 3.

Løsning:

Gitt Uten diameter av kutt (vaskemaskin) D _b = 6 cm = 60 mm.

Innerdiameter av kuttet hull = D _p = 3 cm = 30 mm.

Tykkelse av stripe = t = 5 mm

Ultimate shear stress = 350 N / mm ² .

Å finne:

(i) Total kraft = Skjulkraft + Stansekraft

(ii) Diameter av piercing stans og stansdør.

(iii) Diameter av blanking punch og blanking dø.

Formel brukt:

(i) Skjulkraft, Fb = K × Q _b × τ _ultimate

(ii) Piercing force, _Fp = KxQp × t × τ _ultimate