Quá trình cắt kim loại: 4 thông số

Sau đây là một số thông số quy trình ảnh hưởng đến quá trình cắt kim loại: 1. Độ hở của cú đấm 2. Yêu cầu về lực 3. Góc vát của cú đấm và khuôn (Độ hở góc) 4. Lực tước.

Thông số # 1. Giải phóng mặt bằng punch-Die:

Giải phóng mặt bằng đúng cách là cần thiết để hoàn thiện tối ưu cạnh cắt. Việc giải phóng mặt bằng phụ thuộc vào một số yếu tố.

Một số trong số họ là:

(i) Loại kim loại.

(ii) Độ dày của vật liệu làm việc.

(iii) Tính chất cơ học của kim loại cần cắt.

Thông thường, giá trị tối ưu của khe hở được lấy bằng 10-15% độ dày của kim loại. Các kim loại cứng hơn đòi hỏi độ thanh thải lớn hơn và cho phép đục lỗ ít hơn so với kim loại dẻo.

Bảng sau 6.1. Hiển thị giải phóng mặt bằng cho các vật liệu khác nhau để làm việc:

Chúng ta hãy xem xét hai trường hợp giải phóng mặt bằng:

1. Giải phóng mặt bằng quá lớn (Quá mức):

Hình 6.28. (a) Hiển thị trường hợp độ hở Punch-die quá lớn và gần bằng độ dày kim loại tấm.

Trong trường hợp này, kim loại được uốn cong trên các cạnh tròn của cú đấm và khuôn, sau đó, nó tạo thành một bức tường tròn ngắn.

Khi tải tăng lên, bức tường kéo dài dưới ứng suất kéo và xé rách xảy ra. Có thể thấy, khoảng trống thu được có một cạnh cong và xoay xung quanh. Do đó, khoảng trống này không có giá trị tức là không hữu ích.

2. Giải phóng mặt bằng quá chặt chẽ (Không đủ):

Hình 6.28. (b) Hiển thị trường hợp khe hở đục lỗ quá chặt. Các vết nứt bắt nguồn từ các cạnh của dụng cụ, không gặp nhau và sau đó cắt được hoàn thành bởi một quá trình cắt (thứ cấp) khác. Các trống thu được có một mặt cực kỳ thô.

Một vấn đề khác là, cổ phiếu tấm có xu hướng nắm chặt cú đấm như trong Hình 6.29. (a), và do đó tăng yêu cầu lực bổ sung để rút cú đấm ra khỏi lỗ. Lực bổ sung này được gọi là lực tước.

Ngoài ra, hao mòn quá mức và tuổi thọ công cụ ngắn hơn là những nhược điểm của giải phóng mặt bằng ngắn. Trong trường hợp này, phần trống bên dưới phục hồi đàn hồi, và do đó, cần thiết phải cung cấp một số cứu trợ trong lỗ chết, như trong Hình 6.29 (b).

Một kết luận là, trong cả hai trường hợp trên, các vết nứt được lan truyền bởi các cạnh của dụng cụ sẽ không đáp ứng chính xác và thu được một vết cắt thô. Do đó, giải phóng mặt bằng đục lỗ thích hợp là cần thiết để tạo ra các cạnh cắt sạch.

Tham số # 2. Lực lượng cần thiết trong hoạt động cắt:

Lực cần thiết để cắt phôi có thể được xác định bởi khu vực chịu ứng suất cắt nhân với cường độ cắt cực đại của kim loại được cắt.

Lực trống có thể được tính theo công thức sau:

F = K x Q ctx τ _Uultimate

Ở đâu;

F = Lực trống cần thiết.

K = Hệ số sai lệch ứng suất (thường là 1, 3).

Q = Chu vi của trống.

t = Độ dày của tấm kim loại,

τ Ultimate = Căng thẳng cuối cùng.

= 0, 8 ứng suất kéo.

Tham số # 3. Góc vát của cú đấm và chết:

Khi lực làm trống yêu cầu cao hơn công suất của máy ép có sẵn, sau đó vát mặt đục lỗ và bề mặt trên của thép chết được thực hiện. Điều này cũng đặc biệt quan trọng khi làm trống các tấm tương đối dày.

Một chút xem xét sẽ cho thấy rằng, vát của Punch dẫn đến một lỗ hoàn hảo nhưng là một khoảng trống bị biến dạng, trong khi vát của khuôn sẽ tạo ra một lỗ trống hoàn hảo nhưng bị bóp méo. Giá trị của góc vát phụ thuộc vào độ dày kim loại tấm, thường; nó nằm trong khoảng từ 2 ° đến 8 °.

Đôi khi, một cú đấm vát kép được sử dụng để tránh khả năng, sự dịch chuyển ngang của tấm kim loại trong quá trình vận hành đục lỗ. Hình 6.30. cho thấy sự vát của cú đấm và chết. Nó cũng cho thấy cú đấm vát kép.

Thông số # 4. Tước lực:

Một tham số quan trọng ảnh hưởng đến hoạt động cắt là lực tước. Nó có thể được định nghĩa là, lực cần thiết để kéo cú đấm ra khỏi lỗ.

Lực tước, thường được lấy bằng 10 phần trăm của lực cắt, nó cũng phụ thuộc vào số lượng thông số Độ hở đột dập, loại bôi trơn, độ đàn hồi và độ dẻo của kim loại tấm, v.v.

Ví dụ 1:

Một lỗ vuông 20 mm sẽ được cắt trong tấm kim loại có độ dày 0, 75 mm. Ứng suất cắt tối đa cho phép là 2880 kg / cm ² . Xác định lực cắt cần thiết. Giả sử hệ số sai lệch ứng suất là 1, 3.

Dung dịch:

Cho chiều dài cắt, L = 20 mm = 2 cm

Chiều rộng cắt, W = 20 mm = 2 cm

Độ dày của tấm kim loại, t = 0, 75 mm = 0, 075 cm.

Tối đa Ứng suất _{cắt cắt} = 2880 kg / cm ²

Hệ số sai lệch ứng suất, K = 1, 3

Để tìm:

Lực cắt, F

Công thức sử dụng:

(i) F = K × Q × t × τ _{cuối cùng}

Trong đó, F = Lực cắt yêu cầu

K = Hệ số sai lệch ứng suất

Q = Chu vi cắt

t = Độ dày của tấm kim loại.

τ Ultimate = Ứng suất cắt cuối cùng của vật liệu

(ii) Q = 2 (L + W) (Đối với vết cắt hình chữ nhật)

Trong đó, Q = Chu vi cắt,

L = Chiều dài cắt

W = Chiều rộng cắt

Thủ tục:

(i) Để xác định chu vi cắt,

Q = 2 (L + W)

= 2 (2 + 2)

= 8 cm.

(ii) Để xác định lực cắt,

F = K × Q × t × τ _{cuối cùng}

= 1, 3 × 8 × 0, 075 × 2880

= 2246 kg.

Kết quả:

Lực cắt cần thiết là 2246 kg.

Ví dụ 2:

Xác định lực cần cắt một khoảng trống rộng 30 mm và dài 35 mm từ một miếng kim loại dày 3 mm. Ứng suất cắt cuối cùng của vật liệu là 450 N / mm ² . Cũng tìm công việc được thực hiện nếu tỷ lệ phần trăm thâm nhập là 40% độ dày vật liệu. Giả sử K- 1.3.

Dung dịch:

Được

Chiều dài cắt = L = 35 mm

Chiều rộng cắt = W = 30 mm

Độ dày của tấm kim loại = 3 mm

Ứng suất cắt cực đại = cực đại = 450N / m ²

Tỷ lệ phần trăm thâm nhập = 40% độ dày kim loại.

Để tìm:

(i) Lực trống, F

(ii) Công việc đã hoàn thành, W

Công thức sử dụng:

(i) F = K × Q × t × τ _{cuối cùng}

(ii) Q = 2 (L + W)

(iii) W = F × Cú đấm du lịch

Thủ tục:

(i) Để xác định chu vi trống, Q

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

(ii) Để xác định lực trống, F

F = K × Q × t × τ _{cuối cùng}

= 1, 3 × 130 × 3 × 450

= 228150N.

(iii) Để xác định công việc đã hoàn thành, W

W = Lực lượng trống × Cú đấm du lịch

= F × (Độ dày vật liệu × Tỷ lệ phần trăm)

= 228150 × 3/1000 × 40/100

= 273, 78 Nm Ans.

Kết quả:

(i) Lực lượng ngân hàng = 228150 N

(ii) Công việc đã hoàn thành = 273, 78 Nm

Ví dụ 3:

Xác định tổng lực và kích thước dụng cụ để tạo ra máy giặt 6 cm. đường kính ngoài và lỗ 3 cm. Độ dày dải là 5 mm và ứng suất cắt cuối cùng là 350 N / mm ² . Giả sử K = 1.3.

Dung dịch:

Cho đường kính ngoài cắt (máy giặt) D _b = 6 cm = 60 mm.

Đường kính trong của lỗ cắt = D _p = 3 cm = 30 mm.

Độ dày của dải = t = 5 mm

Ứng suất cắt cực đại = 350 N / mm ² .

Để tìm:

(i) Tổng lực = Lực làm trống + Lực đấm

(ii) Đường kính của cú đấm và cú đấm chết.

(iii) Đường kính đục lỗ và dập khuôn.

Công thức sử dụng:

(i) Lực trống, F _b = K × Q _b × τ _{cuối cùng}

(ii) Lực xuyên, F _p = K × Q _p × t × τ _{cuối cùng}