SU1148727A1 - Die for cutting sheet material - Google Patents

Abstract

1. ШТАМП ДЛЯ РЕЗКИ ЛИСТОВОГО МАТЕРР1АЛА, содержащий подвижную плиту со смонтированным на ней пуансонодержателем, пуансон и неподвижную матрицу с параллельными режущими кромками, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с Целью повышени  качества реза, пуансонодержатель выполнен с направл ющими, размещенными под углом к направлению перемещени  подвижной плиты, превышающ 1м угол трени , пуансон установлен в указанных направл ющих пуансонодержател  и подпружинен относительно последнего в направлении , параллельном направл ющим, с усилием пружины меньше усили  резани  и больше силы трени  контактирующих поверхностей , а режущие кромки пуансона и матрицы наклонены относительно направлени  перемещени  подвижной плиты под углом, равным и противоположным углу наклона направл ющих. (Л 2. Штамп по п. 1, отличающийс  тем, что направл ющие выполнены в виде ласточкина хвоста.1. STAMP FOR CUTTING THE SHEET MATERR1AL, containing a movable plate with a punch holder mounted on it, a punch and a fixed matrix with parallel cutting edges, so that, with the Purpose of improving the quality of the cut, the punch holder is designed with placed at an angle to the direction of movement of the movable plate, greater than 1m of the friction angle, the punch is mounted in the specified punch guides and is spring-loaded relative to the latter in a direction parallel to the guides with a spring force They are smaller than the cutting force and more than the friction force of the contacting surfaces, and the cutting edges of the punch and die are inclined relative to the direction of movement of the movable plate at an angle equal to and opposite to the angle of inclination of the guides. (L 2. A stamp according to Claim 1, characterized in that the guides are made in the form of a dovetail.

Description

4four

0000

- к - to

1 one

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к штамповой резке тонколистового материала, и может быть использовано при изготовлении штучных изделий из полосы.The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to die cutting of thin-sheet material, and can be used in the manufacture of pieces of strip.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  штамп дл  резки листового материала, содержащий подвижную плиту со смонтированным на ней пуансонодержателем, пуансон и неподвижную матрицу с параллельными режущими кромками l .Closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a stamp for cutting sheet material containing a movable plate with a punch holder mounted on it, a punch and a fixed die with parallel cutting edges l.

Однако резка происходит на увеличенной площади, а это св зано с повышенным расходом мощности и увеличением износа рабочей поверхности матрицы и пуансона, что снижает качество резки.However, cutting takes place on an increased area, and this is associated with increased power consumption and increased wear of the working surface of the die and the punch, which reduces the quality of cutting.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества реза.The aim of the invention is to improve the quality of the cut.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в штампе дл  резки листового материала, содержащем подвижную плиту со смонтированным на ней пуансонодержателем, пуансон и неподвижную матрицу с параллельными режущими кромками, пуансонодержатель выполнен с направл ющими, размещенными под углом к направлению перемещени  подвижной плиты, превышающим угол трени , пуансон установлен в указанных направл ющих пуансонодержател  и подпружинен относительно последнего в направлении, параллельном направл ющим, с усилием пружины меньше усили  резани  и больше силы трени  контактирующих поверхностей, а режущие кромки пуансона и матрицы наклонены относительно направлени  перемещени  подвижной плиты под углом , равным и противоположным углу наклона направл ющих.The goal is achieved by the fact that in a die for cutting sheet material containing a movable plate with a punch holder mounted on it, a punch and a fixed matrix with parallel cutting edges, the punch holder is provided with guides arranged at an angle to the direction of movement of the movable plate exceeding the friction angle, the punch is mounted in the said punch guide guides and is spring-loaded relative to the latter in a direction parallel to the guides with a spring force less than the cutting force and greater frictional force of the contacting surfaces and the cutting edges of the punch and die are tilted with respect to the direction of movement of the movable plate at an angle equal and opposite to the angle of inclination of the guide.

Направл ющие могут быть выполнены в виде ласточкина хвоста.Guides can be made in the form of a dovetail.

На фиг. 1 показан штамп, вид спереди i на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема сил, действующих на пуансон.FIG. 1 shows a stamp, front view i in FIG. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - diagram of the forces acting on the punch.

Штамп содержит подвижную верхнюю плиту 1, на которой закреплен пуансонодержатель 2, содержащий наклонные направл ющие 3 типа ласточкин хвост, угол 06 наклона которых к .направлению перемещени  подвижной плиты 1 выбран больше угла трени  р . Так как угол трени  fl arctg fThe stamp contains a movable upper plate 1 on which a punch holder 2 is fixed, which contains inclined guides 3 of the dovetail type, the angle of inclination 06 to the direction of movement of the movable plate 1 is greater than the friction angle p. Since the friction angle fl arctg f

48727I48727I

(где f - коэффициент трени ), то угол об должен быть больше arctg f. Так, например, когда f 0,17-0,25 (трение металла по металлу) , то 5 угол наклона с должен быть больше 15°.(where f is the coefficient of friction), then the angle o must be greater than arctg f. So, for example, when f is 0.17-0.25 (metal friction on metal), then 5 the angle of inclination c must be greater than 15 °.

На наклонных направл ющих пуансонодержател  установлен клиновый пуансон 4, в статическом состо нииOn the inclined guides of the punch holder, a wedge punch 4 is installed, in a static state

10 поджатый с помощью пружины 5 и упора 6 к упору 7. Режуща  кромка 8 клинового пуансона также выполнена наклонной, исход  из указанного услови  неравенства угла наклона «;10 is clamped by means of a spring 5 and an emphasis 6 against the stop 7. The cutting edge 8 of the wedge punch is also made inclined, on the basis of the indicated condition of the unequal angle of inclination “;

15 и угла трени  р. Соответственно углу наклона пуансона выполнена режуща  кромка 9 неподвижной матрицы 10, при этом угол наклона режущих кромок пуансона и матрицы равен и15 and the friction angle p. Accordingly, the angle of inclination of the punch is made cutting edge 9 of the fixed matrix 10, while the angle of inclination of the cutting edges of the punch and the matrix is equal to and

0 противоположен углу наклона направл ющей , Благодар  наклону режущих кромок пуансона и матрицы сдвиг заготовки происходит в облегченных услови х при меньших усили х трени 0 is opposite to the angle of inclination of the guide. Due to the inclination of the cutting edges of the punch and die, the workpiece is shifted under lighter conditions with less friction

5 и меньших удельных нагрузках, что положительно вли ет на качество разрезки .5 and lower specific loads, which has a positive effect on the quality of cutting.

Величина усили  пружины 5, воздействующей на пуансон, регулирует0 СИ гайкой 11. В требуемом положении гайка фиксируетс  стопорным винтом 12.The magnitude of the force of the spring 5 acting on the punch is adjusted by means of a nut 11. In the desired position, the nut is fixed by a locking screw 12.

Устройство работает следующим обпазом .The device works as follows.

Полосова  заготовка 13 подаетс  в рабочую зону до упоров 14. При ходе ползуна пресса вниз клиновой пуансон 4 приходит в контакт с полосовой заготовкой. The strip blank 13 is fed into the work area up to the stops 14. During the press slide down, the wedge punch 4 comes into contact with the strip blank.

0 Под действием усили  пресса благодар  нарушению услови  равновеси  трени  и скольжени  наклонных- контактирующих поверхностей пуансонодержател  и клинового пуансона 4,0 Under the pressure of the press due to the violation of the condition of balance of friction and sliding of the inclined contact surfaces of the punch holder and the wedge punch 4,

5 а также пуансона и полосовой заготовки , когда угол наклона ot больше угла трени  /3 , клиновый пуансон 4, преодолева  усилие пружины Q, будет перемещатьс  по направл ющим пуан0 сонодержател , соверша  сложное движение одновременно в вертикальном и горизонтальном направлении. Усилие пружины 5 регулируетс  с помощью гайки 11 до величины, меньшей силы сопротивлени  резанию Рр и большей силы трени  F контактирующих поверхностей пуансона 4 и заготовки 13. Так как на величину сил сопротивлени  резани  и трени  вли ют различные факторы (физикомеханические свойства, обрабатываемого металла и инструмента, состо ние материала., смазочна  среда, геометрические параметры заготовки и заточки инструмента и пр.). то величину воздействи  пружины регулируют по экспериментальным и пробным проходам в каждом конкретном случае, исход  из услови  Ттр (i Рр . где Q - с.ша воздействи  пружины на пуансон, сила сопротивлени  резанию ; F - сила трени  контактирую щих поверхностей. При постепенном сближении режущих кромок пуансона 4 и матрицы 10 происходит резка полосы и получени  штучной детали. Резка полосы происходит в услови х сдвига заготовки , увлекаемой пуансоном А отно сительно неподвижной матрицы 10. При сближении режущих кромок 8 и 9 пуансона 4 и матрицы 10 режуща  кромка 8 пуансона 4 приходит в контакт с заготовкой 13 сразу по всей длине, и процесс разрезки сопровождаетс  одновременным сдвигом и прижимом заготовки к поверхности режущей части матрицы. Так как в процессе разрезки заготовка 13 может сдвигатьс  вдоль режущих кромок как матрицы, так и пуансона то при этом имеет место посто нное изменение участков режущих кромок, отнесенных к определенному участку -разрезки на заготовке. Благодар  сдвигу заготовки относительно режущих кромок при разделении металла отсутствуют зона начального см ти  и зона скалывани  с неровными пове1 хност ми , на которых образуютс  вм тины и заусенцы, а сама поверхность разделени  представл ет собой зону резани  пуансоном или матрицей сопровождающуюс  перерезанием волокон металла заготовки. Следователь но, качество и точность разрезаемых изделий при этом повышаетс . УСОЛ |} заострени  режущей кромки пу ансона и матрицы, измеренный в направлении внедрени  режущей кромки и материал заготовки, будет меньше выполненного угла заострени  и измеренного в нормальном сечении. 274 что положительно вли ет на процесс разрезки, так как уменьшаютс  усили  разрезки, а качество поверхности реза повышаетс , т.е. устран ютс  причины образовани  заусенцев. Уменьшение угла заострени  в процессе резки происходит из-за того, что внедрение режущей кромки пуансона в материал издели  происходит не перпендикул рно заготовке, а под углом к ней. Под действием усили  пресса Р в точке А из-за наклонного положени  заготовки и режущей кромки пуансона происходит его сдвиг (перемещение точки А в направлении режущей кромки),сопровождающийс  преодолением усили  пружины Q. В результате преодолени  этой силы направление усили  резани  и подачи пуансона S#будет совпадать с направлением равнодействующей R. При сравнении угла заострени  / в нормальном сечении, т.е. угла, реально выполненного на режущем клине пуансона, и угла заострени  /3 , образовываемого в процессе внедрени  режущей кромки при разрезке в направлении равнодействующей R, видно, что   /3 . Уменьшение усили  разрезки и повышение качества поверхности издели  объ сн етс  тем, что режуща  кромка пуансона действительно режет так же, как режет нож при его угловом перемещении относительно поверхности заготовки в отличие от резки при наклонном положении режущей кромки (как, например, в гильотинных ножницах), когда режуща  кромка не перемещаетс  под углом относительно поверхности заготовки , а усилие при резании направлено перпендикул рно к поверхности разрезаемой заготовки. Дл  исключени  по влени  царапин, вм тин и других дефектов при сдвиге заготовки в процессе разрезки на нее накладывают с двух сторон защитные тонкие листы 15 прокладочного картона , бумаги и другого легко штампуемого материала. После разрезки заготовки при ходе ползуна пресса верх пуансон под действием пружины возвращаетс  в исходное положение , фиксируемое упором 7. Преиму1цества редложенного щтама по сравнению с известным, заключаютс  в том, что резка изделий пр исходит в услови х сдвига заготовки относительно режущих кромок пуансона и матрицы под углом наклона , большим от угла трени , изза чего усили  сдвига  вл ютс  меньшими, чем при сдвиге в горизон тальном направлении. Вследствие уменьшени  усилий трени , а также уменьшени  удельных нагрузок на по верхность заготовки улучшаетс  качество разрезки, повышаетс  точность резки, что достигаетс  в. результате образовани  lia поверхности разделени  издели  сплошной зоны разрезки без наличи  зоны см  ти  и скалывани . Благодар  возмож ftocти регулировани  величины воздействи  прухаеты на пуансон обеспечиваетс  сложное перемещение его (вертикально вниз и горизонтал но налево), при резке материалов с различными физико-механическими свойствами, т.е. обеспечиваетс  качество и точность резки различных материалов, разрезка происходит с расходом меньшей мощности, так как площадь реза  вл етс  минимальной . Вследствие того, что износ режущих кромок пуансона и матрицы меньший , то, следовательно, повышаетс  стойкость штампа, а так как внедрение режущих кромок пуансона и матригц в тело заготовки происходит не перпендикул рно лезвию, а под углом, то угол заострени  режущих кромок в процессе разрезки становитс  меньшим от выполненного на,режущих част х пуансона и матрицы, что положительно вли ет на точность и качество разрезки. Конструкци  штампа проста  и удобна  в эксплуатации , благодар  тому, что осуществление сложного движени  пуансона относительно матрицы осуществл етс  без дополнительных кинематических звеньев и механизмов и ограничиваетс  выполнением пуансона угловым с наклонным его перемещевтием.5 as well as the punch and the strip blank, when the inclination angle ot is greater than the friction angle / 3, the wedge punch 4, having overcome the force of the spring Q, will move along the guide pads of the sonic holder, making a complex movement simultaneously in the vertical and horizontal direction. The force of the spring 5 is adjusted by means of a nut 11 to a value, a smaller cutting resistance force Pp and a higher friction force F of the contacting surfaces of the punch 4 and the workpiece 13. Since different factors (physical and mechanical properties of the metal and tool) affect the amount of resistance to cutting and friction. condition of the material., lubricating medium, geometrical parameters of the workpiece and sharpening tools, etc.). then the magnitude of the effect of the spring is controlled by experimental and test passes in each particular case, based on the condition Tpr (i Pp. where Q is the weight of the impact of the spring on the punch, resistance to cutting; F is the friction force of the contacting surfaces. With the gradual approach of the cutting the edges of the punch 4 and the die 10 cut the strip and form a piece. The cutting of the strip occurs under conditions of shearing the workpiece carried along by the punch A of a relatively fixed die 10. When the cutting edges 8 and 9 of the die 4 and the die 10 approach each other The cutting edge 8 of the punch 4 comes into contact with the workpiece 13 immediately along the entire length, and the cutting process is accompanied by a simultaneous shift and pressing of the workpiece to the surface of the cutting part of the die.Since the cutting process, the workpiece 13 can move along the cutting edges of both the die and the punch at the same time, there is a constant change in the areas of the cutting edges assigned to a specific section of the cut on the workpiece. Due to the shift of the workpiece relative to the cutting edges in the separation of the metal, there is no zone of initial cutting minute and spallation area with uneven pove1 ited E, in which indentations are formed and burrs, and separation surface itself is an area of the cutting punch or die cutting of the workpiece soprovozhdayuschuyus metal fibers. Consequently, the quality and accuracy of the cut products increases. The RDL |} of the sharpening edge of the cusp and of the die, measured in the direction of the incisal of the cutting edge and the workpiece material, will be less than the cusped angle made and measured in the normal section. 274 which has a positive effect on the cutting process, since cutting forces are reduced, and the quality of the cut surface is improved, i.e. causes for the formation of burrs are eliminated. The reduction of the sharpening angle in the cutting process is due to the fact that the insertion of the cutting edge of the punch into the material of the product occurs not perpendicular to the workpiece, but at an angle to it. Under the pressure of the press P at point A, due to the inclined position of the workpiece and the cutting edge of the punch, it shifts (moving point A towards the cutting edge), accompanied by overcoming the spring force Q. As a result of overcoming this force, the direction of the cutting force and punch feed S # will coincide with the direction of the resultant R. When comparing the point angle / in the normal section, i.e. the angle actually made on the cutting wedge of the punch, and the sharpening angle / 3, formed in the process of inserting the cutting edge when cutting in the direction of the resulting R, it is clear that / 3. Reducing the cutting force and improving the surface quality of the product is explained by the fact that the cutting edge of the punch really cuts just as it cuts a knife when it angularly moves relative to the surface of the workpiece, unlike cutting at an inclined position of the cutting edge (such as in guillotine shears) when the cutting edge does not move at an angle relative to the surface of the workpiece, and the cutting force is directed perpendicular to the surface of the workpiece being cut. To eliminate the occurrence of scratches, cracks and other defects when shearing the workpiece during the cutting process, protective thin sheets 15 of linerboard, paper and other easily stampable material are placed on it from both sides. After cutting the workpiece during the press crawl, the top of the punch under the action of the spring returns to its original position, fixed by the stop 7. The advantages of the proposed syst as compared to the known one are that cutting of the products proceeds under the conditions of the workpiece relative to the cutting edges of the punch and die under an inclination angle greater than the friction angle, due to which the shear forces are smaller than when shifted in the horizontal direction. Due to the reduction of the friction effort, as well as the reduction of the unit loads on the surface of the workpiece, the cutting quality is improved, the cutting accuracy is improved, which is achieved. the result of the formation of the lia of the separation surface of the product of the continuous cutting zone without the presence of a smudge and shearing zone. Due to the possibility of adjusting the magnitude of the impact of the punch on the punch, it is difficult to move it (vertically down and horizontal but to the left) when cutting materials with different physicomechanical properties, i.e. the quality and accuracy of cutting of various materials is provided; cutting is carried out at a lower power consumption, since the cut area is minimal. Due to the fact that the wear of the cutting edges of the punch and the die is smaller, consequently, the durability of the punch increases, and since the introduction of the cutting edges of the punch and matrices into the body of the workpiece does not occur at an angle to the blade, but at an angle, the angle of the pointed edges of the cutting edges becomes smaller from the cutting parts of the punch and die, which has a positive effect on the accuracy and quality of the cut. The design of the stamp is simple and convenient in operation, due to the fact that the implementation of a complex movement of the punch relative to the die is carried out without additional kinematic links and mechanisms and is limited to the execution of the punch angular with its inclined movement.

Claims (2)

1. ШТАМП ДЛЯ РЕЗКИ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА, содержащий подвижную плиту со смонтированным на ней пуансонодержателем, пуансон и неподвижную матрицу с параллельными режущими кромками, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения качества реза, пуансонодержа тель выполнен с направляющими, размещенными под углом к направлению перемещения подвижной плиты, превышающим угол трения, пуансон установлен в указанных направляющих пуансонодержателя и подпружинен относительно последнего в направлении, параллельном направляющим, с усилием пружины меньше усилия резания и больше силы трения контактирующих 'поверхностей , а режущие кромки пуансона и матрицы наклонены относительно направления перемещения подвижной плиты под углом, равным и противоположным углу наклона направляющих.1. A STAMP FOR CUTTING A SHEET MATERIAL, comprising a movable plate with a punch holder mounted thereon, a punch and a fixed die with parallel cutting edges, which requires that, in order to improve the quality of the cut, the punch holder is made with guides placed at an angle to the direction of movement of the movable plate, exceeding the angle of friction, the punch is installed in the specified guides of the punch holder and is spring-loaded relative to the latter in a direction parallel to the guides, with a spring force less cutting forces and more friction forces of the contacting surfaces, and the cutting edges of the punch and die are inclined relative to the direction of movement of the movable plate at an angle equal to and opposite to the angle of inclination of the guides. 2. Штамп поп. 1, отличающийся тем, что направляющие выполнены в виде ласточкина хвоста.2. Stamp pop. 1, characterized in that the guides are made in the form of a dovetail. SU„„ 1148727SU „„ 1148727