Качество, надежность и производительность - с доставкой
[email protected]
Artizono

Перфорирование трубчатых и профилированных материалов: Полное руководство

Последнее обновление:
8 мая 2024 г.
Поделитесь своим мнением:

Оглавление

I. Перфорация стенки трубы

В массовом производстве отверстия на деталях труб обрабатываются штамповкой вместо сверления и фрезерования, что имеет преимущества высокой эффективности производства, красивой поверхности деталей и может удовлетворить особые потребности некоторых изделий. В то же время, пробивка труб не требует специального оборудования и может быть выполнена на общем прессе, с простой структурой пресс-формы, что позволяет включить ее в обычный производственный процесс.

Штамповка труб отличается от штамповки листов. Поскольку лист представляет собой плоскую заготовку, при штамповке наружный и внутренний штампы прикладывают силу к листу, заставляя материал разделяться, что упрощает процесс штамповки. Однако труба представляет собой полую цилиндрическую заготовку, и при штамповке наружный штамп контактирует с изогнутой поверхностью стенки трубы, а не с плоской поверхностью, поэтому при проектировании пресс-формы необходимо принимать специальные технологические меры и конструктивные формы.

Формы для выбивки стенок труб можно разделить на три типа в зависимости от конструктивных особенностей: с выбивкой под давлением, без выбивки под давлением и с выбивкой под давлением резиновой формы.

1. С женщиной штамповки пресс-формы

Если стенка трубы пробивается матрицей, то в зависимости от соотношения между направлением движения матрицы во время работы пресс-формы и направлением движения ползуна пресса, она может быть разделена на вертикальную и горизонтальную пробивку.

Вертикальная штамповка означает, что направление движения матрицы совпадает с направлением движения ползуна пресса. При этом наружная матрица устанавливается на верхнюю пресс-форму, которая перемещается вверх и вниз вместе с ползуном пресса, а женская матрица устанавливается на консольный кронштейн нижней пресс-формы, что позволяет производить штамповку, когда наружная матрица перемещается вниз. Поскольку женская матрица в этом типе пресс-формы установлена консольно, ее часто называют консольной вырубной пресс-формой.

При горизонтальной штамповке направление движения матрицы перпендикулярно направлению движения ползуна пресса. Обе матрицы - мужская и женская - устанавливаются на нижнюю пресс-форму, при этом диагональный клин, установленный на верхней пресс-форме, толкает ползун с мужской матрицей на нижней пресс-форме для перемещения в горизонтальном направлении, достигая цели пробивки стенки трубы (несколько отверстий могут быть пробиты одновременно).

Поскольку в этом типе пресс-формы используется диагональный клиновой механизм, заставляющий матрицу перемещаться в горизонтальной плоскости, ее можно назвать вырубной пресс-формой с диагональным клином. Ниже приведены описания нескольких типичных конструкций пресс-форм.

(1) Консольная вырубная пресс-форма

На рисунке 2-2-87 показана конструкция консольного однопуансонного вырубного штампа. Штамп 10 напрессовывается на держатель штампа 5, который установлен в держателе 2 и закреплен винтами. Два отверстия на стенке трубы пробиваются за два хода.

Рисунок 2-2-87 Консольный вырубной штамп с одним пуансоном
Рисунок 2-2-87 Консольный вырубной штамп с одним пуансоном

1-Нижняя пластина штампа
2-держатель
3-Панель давления
4,7-винты
5-Держатель для штампов
6-Ручка для штампа
8-Резина
9-гранный кубик
10-Вогнутая форма
11-Позиционный штифт
12-Пружинное сиденье
13-весна

После пробивки первого отверстия поверните трубную заготовку на 180° и пробейте второе отверстие, после того как позиционирующий штифт 11 будет вставлен в пробитое отверстие. Структура этой пресс-формы проста и подходит для мелкосерийного или серийного производства. Однако недостатком является то, что консольный кронштейн находится в плохих условиях напряжения, и когда сила пробивки или сила рычага велика, создаваемый изгибающий момент велик, поэтому необходимо проводить проверку прочности.

На рисунке 2-2-88 показана структурная схема пресс-формы консольного типа с контрпробивным отверстием. Две выпуклые пресс-формы 7, 12 установлены на верхней и нижней пресс-формах соответственно, а вогнутая пресс-форма 10 прижата к кронштейну вогнутой пресс-формы 9. Кронштейн опирается на направляющую стойку 1 и может перемещаться вверх и вниз, а скользящий ключ 3 установлен на кронштейне и скользит по пазу направляющей стойки, чтобы кронштейн не вращался относительно направляющей стойки.

Рисунок 2-2-88 Консольный тип пресс-формы для выбивания отверстий
Рисунок 2-2-88 Консольный тип пресс-формы для выбивания отверстий

1-Гид пост
2, 6-Spring
3-позиционный ключ
4-Liner
5 гаек
8 Разгрузочная пластина
9-Держатель для штампов
10-Вогнутая форма
11-Лимитер

Эта пресс-форма может пробивать два противоположных отверстия на стенке трубы за один ход пресса. Поскольку пресс-форма использует процесс одновременной пробивки, а держатель сбалансирован по усилию, она позволяет избежать проблемы недостаточной прочности, вызванной большими изгибающими моментами при консольной одиночной пробивке.

(2) Вырубной штамп с косым клином

На рисунке 2-2-89 показана структура штампа для вырубки с одним косым клином. Принцип работы: когда косой клин 6 движется вниз, он перемещает верхний ползун 5 вправо по наклонной поверхности A, а нижний ползун 3 влево по наклонной поверхности B, после чего левый и правый пуансоны 9, 11 одновременно входят в штамп 10, пробивая два отверстия на стенке трубы. При движении косого клина вверх верхний и нижний ползуны возвращаются в исходное положение под действием пружины 15 (пружина возврата верхнего ползуна на рисунке не показана). Пробитые обрезки затем выгружаются через отверстия для обрезков.

Рисунок 2-2-89 Вырубной штамп с одним косым клином
Рисунок 2-2-89 Вырубной штамп с одним косым клином

1-Нижняя пластина штампа
2-гильзовая втулка
3-Нижний ползунок
4-Опорная пластина
5 Верхний ползунок
6-Наклонный клин
7-Ручка для штампа
8, 12 Крепежная пластина
9 Левый пуансон
10-Вогнутая форма
11-Правая выпуклая форма
13-Защитная крышка
14-Бафл
15-весна
16-крышка

На рисунке 2-2-90 показана конструкция вырубного штампа с двойным косым клином. В пресс-форме используются два косых клина 6, а структура пресс-формы симметрична слева и справа. За один ход пресса можно одновременно пробить отверстия на левой и правой боковых стенках трубы. Когда косой клин перемещается вверх, левый и правый ползуны 3 возвращаются в исходное положение под действием косого клина и вспомогательных пружин 5, 15. Затем отходы пробивки падают через отверстие в рабочем столе пресса.

Рисунок 2-2-90 Двойной косой клиновой вырубной штамп
Рисунок 2-2-90 Двойной косой клиновой вырубной штамп

1-Нижняя пластина штампа
2-Направляющая пластина
3-слайдер
4 Выпуклая пластина для крепления пресс-формы
5, 12, 15 - Весна
6-Наклонный клин
7-Фиксированная пластина
8 Распорная пластина
Шаблон 9-Upper
Рукоятка с 10 формочками
11-Винт выбрасывателя
13-Пресс-пластина
14-Панч
16-Die

По сравнению с консольным вырубным штампом, наклонный клиновой вырубной штамп имеет следующие характеристики:

1) Левый и правый выпуклые штампы входят в вогнутый штамп одновременно, вогнутый штамп работает стабильно, и прочность вогнутого штампа более гарантирована.

2) Наклонный клин преобразует вертикальное движение ползуна пресса в горизонтальное движение выпуклого штампа, поэтому на выравнивание выпуклого и вогнутого штампов не влияет точность направления ползуна пресса.

3) Недостатком является то, что штамп имеет больший размер плоскости, и требуется высокая точность изготовления наклонного клина и ползуна, а также точность сборки выпуклого и вогнутого штампов (для обеспечения соосности).

2. Вырубной штамп без вогнутого штампа

Пробивка стенки трубы без вогнутого штампа, то есть пробивка стенки трубы только выпуклым штампом без поддержки вогнутого штампа внутри трубы. Очевидно, что при штамповке в полом состоянии, если давление, оказываемое выпуклым штампом на стенку трубы, превышает мощность, которую может выдержать стенка трубы, труба будет сплющена, что сделает процесс штамповки невозможным. Для выполнения штамповки на трубе без вогнутого штампа главным условием является максимальное увеличение несущей способности (жесткости) трубы.

Поэтому необходимо принять специальные меры как в технологическом процессе, так и в конструкции штампа, чтобы удовлетворить это требование и обеспечить возможность продолжения процесса штамповки.

(1) Характеристики процесса

На рис. 2-2-91 показана упрощенная схема штампа для пробивки труб с двумя отверстиями, который симметрично расположен сверху и снизу и является одной из типичных конструкций для пробивки труб без вогнутого штампа. Когда штамп начинает работать, до того, как верхний и нижний выпуклые штампы 9 и 10 коснутся стенки трубы, верхняя и нижняя подвижные прижимные плиты 5 и 4 сначала прижимают трубу, а затем верхний и нижний выпуклые штампы последовательно пробивают стенку трубы.

Рисунок 2-2-91 Упрощенная схема трубчатого штампа с двумя отверстиями
Рисунок 2-2-91 Упрощенная схема трубчатого штампа с двумя отверстиями

1-Нижний держатель штампа
2Нижняя пластина крепления пуансона
3-гид пост
4-Нижний подвижный нажимной диск
5 Верхняя подвижная нажимная пластина
6Верхняя пластина для крепления пуансона
7-Верхний держатель штампа
8,11-Полиуретановый каучук
9-Верхний удар
10 Нижний пуансон
12-Топовая нить

По окончании работы ползун пресса возвращается, и подвижная прижимная плита выгружает трубный фитинг, завершая один процесс штамповки.

Процесс штамповки показан на рис. 2-2-92. Поскольку материал трубы всегда находится под сжатием до и во время штамповки, это значительно повышает жесткость материала трубы, предотвращая нестабильную деформацию (сплющивание из-за недостаточной жесткости) в процессе штамповки.

Рисунок 2-2-92 Упрощенная схема процесса штамповки труб
Рисунок 2-2-92 Упрощенная схема процесса штамповки труб

Поэтому в процессе штамповки труб область отверстия в стенке трубы постепенно вдавливается пуансоном во внутреннюю часть стенки трубы, вызывая упругий изгиб материала до пластической деформации, что в конечном итоге приводит к разделению трещин.

Как видно, по сравнению с пробивкой с помощью штампа, пробивка труб без штампа имеет следующие характеристики:

1) При пробивке труб без штампа главным условием является то, что весь материал трубы вне зоны пробивки должен быть сжат до начала пробивки и до завершения всего процесса пробивки. В противном случае материал трубки будет деформироваться под давлением пуансона, что сделает процесс штамповки невозможным. Поэтому на пресс-форме должно быть установлено прессующее устройство, обеспечивающее достаточное усилие сжатия.

2) При пробивке трубы без штампа, поскольку нет опоры для штампа, процесс упругой деформации материала длится дольше, а деформация изгиба больше, что приводит к образованию "вмятины" вокруг пробитого отверстия (см. рис. 2-2-93). Размер "вмятины" зависит от размера материала трубы, типа материала трубы, размера пуансона, структуры пресс-формы, силы сжатия и т. д. Поэтому штамповка труб без штампа подходит только для трубных деталей, которые допускают "вмятину" вокруг пробитого участка.

Рисунок 2-2-93 "Вмятина", образовавшаяся при штамповке труб
Рисунок 2-2-93 "Вмятина", образовавшаяся при штамповке труб

В таблице 2-2-42 приведены размеры "вмятин", образующихся в стальных трубах с наружным диаметром ϕ30 мм при одинаковом сжимающем усилии, но при различных материалах, толщинах стенок и диаметрах пробивки. Как видно из таблицы, чем тверже материал, толще стенка трубы и меньше диаметр пробивки, тем меньше размер "вмятины"; и наоборот, чем больше размер "вмятины".

Таблица 2-2-42 Размер "ямы", образующейся при пробивке труб (единицы измерения: мм)

Наружный диаметр стальной трубы × толщина стенки DxtМатериалДиаметр перфорации doДиаметр "ямы" d"Яма" Глубина h
Φ30×2.520Φ9.5Φ193.2
Φ30×1.510Φ9.5Φ247.5
Φ30×2.610Φ9.5Φ20 6.5
Φ30×2.610Φ4Φ123
Φ30×510Φ9.5Φ162.5

3) В процессе штамповки материала трубы, так как материал всегда плотно прилегает к пуансону, нагрев и износ пуансона сильнее, чем при обычной штамповке, поэтому при проектировании пресс-формы необходимо обоснованно определить структуру, материал и требования к термообработке пуансона.

(2) Конструктивные особенности плесени

По сравнению с общими вырубными пресс-формами, материал труб без вырубной пресс-формы имеет некоторые особые требования только в структуре пуансона и устройства для прессования и разгрузки.

1) Форма структуры пуансона.

Поскольку пуансон нагревается и сильнее изнашивается во время пробивки трубы, а разгрузка деталей затруднена, конструкция пуансона должна минимизировать площадь контакта с материалом трубы. При пробивке круглой трубы, поскольку поверхность, с которой соприкасается пуансон, не плоская, а представляет собой дугообразную поверхность стенки трубы, необходимо также убедиться, что пуансон не испытывает эксцентрических нагрузок при проектировании, иначе велика вероятность его поломки.

На рисунке 2-2-94 показаны несколько конструкций вырубных штампов для пробивки круглых труб. Производственная практика показывает, что конструкция вырубного штампа, показанная на рис. 2-2-94d, является наилучшей. Этот штамп не только хорошо выравнивается, но и имеет меньшую площадь контакта со стенкой трубы во время работы, поэтому он имеет хороший эффект использования. Однако центральный наконечник этого штампа не является режущей кромкой, что относительно увеличивает рабочий ход штампа, особенно требуя более длинного хода для прорезания материала при пробивке более мягких трубных материалов.

Несколько конструкций вырубных штампов на рисунке 2-2-94
Несколько конструкций вырубных штампов на рисунке 2-2-94

Пуансоны, показанные на рис. 2-2-94a и 2-2-94b, удобны в изготовлении и шлифовке, но из-за плохой центровки они имеют высокое сопротивление резанию и склонны к поломке, если материал твердый или стенка трубы толстая.

Поэтому вырубные штампы типов 2-2-94a и 2-2-94b подходят для пробивки стальных труб из более мягких материалов или с толщиной стенки менее 2 мм, а типы 2-2-94c и 2-2-94d - для пробивки стальных труб из более твердых материалов или с более толстыми стенками. Пробивные штампы изготавливаются из износостойкой инструментальной стали типа C12 с требуемой твердостью термообработки 56~60HRC.

2) Зажимное и разгрузочное устройство.

Чтобы выполнить требование о сохранении материала трубы в зажатом состоянии до и во время штамповки, на пресс-форме должно быть установлено зажимное устройство. На рис. 2-2-95 показано зажимное устройство для штамповки круглых труб, которое состоит из прижимной плиты 3, полиуретановой резины 2 и разгрузочного винта 1.

Рисунок 2-2-95 Схема зажимного устройства
Рисунок 2-2-95 Схема зажимного устройства

1 - Разгрузочный винт
2-Полиуретановая резина
3-Прижимная пластина

Зажимное устройство выполняет двойную функцию: не только зажимает трубу во время штамповки, но и выполняет функцию разгрузки, когда ползун пресса возвращается после хода. Производственная практика показала, что использование полиуретановой резины вместо обычной резины или пружин в качестве упругого элемента дает хорошие результаты.

3) Область применения.

Стенка трубы без вогнутой штамповки, так как вокруг пробитого отверстия образуется "яма", этот процесс подходит только для труб, где "яма" вокруг пробитого участка допустима. Для большинства труб "яма", образующаяся при штамповке, обеспечивает лучшие результаты и более гладкую и эстетичную поверхность по сравнению с отверстиями, полученными сверлением, растачиванием или фрезерованием.

Как показано на рис. 2-2-96, труба использует "яму", образовавшуюся при штамповке, для удовлетворения требований к сборке трубного колодца. Очевидно, что для использования процесса штамповки без вогнутого штампа необходимо сначала понять, допускает ли труба наличие "ямы".

Рисунок 2-2-96 Пример применения пробивки стенки трубы
Рисунок 2-2-96 Пример применения пробивки стенки трубы

Пробивка стенки трубы без вогнутого штампа, кроме того, что используется для пробивки круглых отверстий, овальных отверстий или отверстий специальной формы, может также использоваться для пробивки пазов (см. рис. 2-2-97). По сравнению с механической обработкой отверстий, этот процесс имеет более низкие производственные затраты, более высокую эффективность производства и лучший эффект использования, особенно подходит для пробивки труб в сельскохозяйственной технике, электроприборах, изделиях легкой промышленности, со значительными экономическими преимуществами.

Рисунок 2-2-97 Насечка на стенке трубки

Резиновый вырубной штамп

Использование деформируемости и нетекучей полимеризации резины, размещение ее внутри трубной заготовки в виде упругого выпуклого штампа и осуществление таким образом процесса пробивки отверстий любой формы на стенке трубы называется резиновой штамповкой.

Для штамповки используются натуральный каучук (черный каучук) и полиуретановый каучук (синтетический каучук). Поскольку первый выдерживает меньшее давление (обычно менее 40 МПа), он подходит только для мелкосерийного производства мягких материалов и штамповки тонкостенных труб.

Полиуретановая резина - это эластомер, который находится между натуральным каучуком и пластиком, обладая рядом уникальных физико-механических свойств. Он не только обладает высокой прочностью и позволяет выдерживать большое давление на единицу продукции (обычно до 500 МПа, а при небольших объемах производства - до 1000 МПа), но и имеет широкий диапазон твердости, устойчив к износу, воздействию масел, старению и разрыву, поэтому имеет долгий срок службы и может использоваться в массовом производстве.

(1) Характеристики процесса

При использовании полиуретановой резины в качестве эластичной матрицы и инструментальной стали в качестве жесткой матрицы, при перфорировании стенки трубы наблюдаются следующие характеристики процесса.

1) Поскольку резиновый вырубной штамп представляет собой полуштамп, где наружная часть штампа резиновая, и необходимо изготовить только стальной внутренний штамп, это упрощает изготовление штампа и решает проблему сложного совмещения из-за небольшого зазора между стальными наружной и внутренней частями штампа.

2) Поскольку полиуретановая резина может создавать высокое давление, диаметр отверстий или ширина прорезей, пробиваемых в стенке трубки, может в 1-2 раза превышать толщину материала или даже быть меньше. Практика показала, что при единичном давлении 500~700 МПа в стенке трубки из алюминиевого сплава толщиной 1 мм можно пробить отверстия шириной 0,5~0,7 мм.

По данным из бывшего Советского Союза, при использовании полиуретановой резины для штамповки типичный диаметр трубной заготовки составляет 20~100 мм, а диаметр пробиваемых отверстий может быть 4~40 мм; при толщине стенки трубы 0,6~1,5 мм диаметр пробиваемых отверстий может достигать даже 2~3 мм. Материалы, подходящие для штамповки, включают обычную углеродистую сталь, нержавеющую сталь, цветные металлы и их сплавы и т.д., за исключением хрупких материалов, все они могут быть обработаны резиновыми штампами.

3) Как и при использовании штампов из полиуретановой резины для штамповки плоских деталей, качество пробитого участка трубы очень хорошее, без заусенцев. Однако на внутренней стороне трубы под действием полиуретановой резины образуется очень маленький радиус, что является значительным преимуществом по сравнению с заусенцами, образующимися при машинном сверлении или фрезеровании, и устраняет трудности, связанные с удалением заусенцев внутри.

4) В процессе пробивки полиуретановая резина сначала корректирует диаметр трубки, а затем пробивает в соответствии с краем жесткой матрицы, что позволяет достичь высокой точности размеров пробиваемых отверстий. Точность размеров пробитых отверстий обычно достигает IT9~IT11, а для больших отверстий с более тонкими материалами она может достигать IT6~IT7.

(2) Ключевые моменты проектирования пресс-формы

Структура резинового вырубного штампа показана на рис. 2-2-98, в основном он состоит из встроенной внутренней гильзы 1, внутренней гильзы 2, полиуретанового резинового стержня 4 и прессующей головки 5. В процессе работы трубная заготовка 3 сначала помещается в матрицу, затем в трубную заготовку вставляется полиуретановый резиновый стержень вместе с прессующей головкой (скрепленной между собой полиуретановым клеем).

Рисунок 2-2-98 Схема конструкции резинового вырубного штампа
Рисунок 2-2-98 Схема конструкции резинового вырубного штампа

1-втулка для штампа
2-Die (сегментированная структура)
Заготовка из 3 трубок
4-Полиуретановый резиновый стержень
5-Пресс голова

По мере того как ползун пресса движется вниз, головка пресса давит вниз, заставляя резиновый стержень подвергаться осевой деформации сжатия и заполнять внутреннюю полость трубной заготовки, первоначально корректируя диаметр трубки. По мере того как головка пресса продолжает давить вниз, давление внутри герметичного резинового блока в трубной заготовке резко возрастает, пока материал у края матрицы не образует микротрещины и, наконец, не отделяется, завершая весь процесс штамповки.

Значение толщины стенки H штампа для пробивки (см. рис. 2-2-98) должно быть точно определено, поскольку оно не только влияет на плавность процесса пробивки, но и на качество пробиваемого участка, величину усилия пробивки и срок службы резинового стержня. Исходя из производственного опыта, значение толщины стенки H можно определить по следующей формуле

H = 2,5(1 + A 10 )√t

Где

  • A10- Относительная скорость удлинения материала заготовки трубки (%);
  • Толщина стенки заготовки (мм).

Как правило, штамп изготавливается из обычной инструментальной стали, такой как T8A, T10A, и после закалки и отпуска его твердость составляет 56~60HRC. Если стенка матрицы тонкая или форма штампа сложная, лучше использовать легированную инструментальную сталь с небольшой деформацией после закалки, такую как Cr12, Cr12MoV и т.д.

Выбор твердости полиуретановой резины должен быть разумным. Для выполнения работ по пробивке необходимо, чтобы полиуретановая резина могла легко производить боковую деформацию после осевого сжатия для достижения удельного давления, необходимого для пробивки. Согласно производственному опыту, обычно целесообразно выбирать твердость по Шору 70~80A.

Диаметр стержня из полиуретановой резины должен быть как можно больше, чтобы облегчить его удаление из трубной заготовки после завершения штамповки, что может уменьшить деформацию полиуретановой резины, помочь увеличить срок ее службы и уменьшить тоннаж пресса, обычно на 4%~6% меньше, чем внутренний диаметр трубной заготовки.

II. Перфорирование конца трубы

После резки трубный материал превращается в трубную заготовку, необходимую для производства трубных фитингов. В зависимости от требований, предъявляемых к трубным фитингам, на их концах иногда требуется придать различные формы. В прошлом для обработки таких торцов в основном использовалась фрезеровка, которая легко повреждала инструменты, была неэффективной и не очень безопасной. В настоящее время широко используется обработка штамповкой, которая не только повышает эффективность производства, но и обеспечивает стабильное качество и безопасность.

Распространенные формы концов труб показаны на рис. 2-2-99, диаметр труб обычно варьируется от ϕ10 до ϕ70 мм, а толщина стенок - от 0,5 до 5 мм. Из-за различных форм концов конструкция пресс-формы должна быть гибкой и разрабатываться после специального анализа. Ниже приведены несколько типичных конструкций пресс-форм, которые были приняты в производстве и на которые можно ссылаться при проектировании.

Рисунок 2-2-99 Форма концов трубки
Рисунок 2-2-99 Форма концов трубки

a) Конечная дуга
b), c) Торцевое шлицевание
г) Порт неправильной формы
д) Наклонная дуга порта

1. Пробивка дуги порта

Конструкция пресс-формы для пробивки дуги на конце трубы показана на рисунке 2-2-100. Пуансон 3 установлен в неподвижной плите 2, которая направляется опорной плитой 1 и одной торцевой поверхностью штампа 5, чтобы обеспечить односторонний пробивной зазор между пуансоном и штампом. Опорная плита и штамп установлены вместе на нижнем основании штампа 7. Перед началом штамповки пуансон следует установить в положение, отстоящее от дуговой поверхности матрицы на расстояние, немного превышающее толщину стенки трубы, чтобы облегчить подачу материала трубы.

Рисунок 2-2-100 Структура пресс-формы для выбивки концов труб (первая часть)
Рисунок 2-2-100 Структура пресс-формы для выбивки концов труб (первая часть)

1-опорная пластина
2-Фиксированная пластина
3-Панч
4-Позиционный винт
5-Die
6-створчатый
7-Нижний держатель штампа

Во время работы пресс-формы отверстие пробивается дважды. Во время первого пуансона заготовка 6 помещается на пуансон для позиционирования с помощью позиционирующего винта 4, отрезая нижнюю половину дуги. Во время второго пуансона заготовка переворачивается на 180°, располагаясь у дуговой поверхности пробитого конца трубы, тем самым завершая весь процесс пуансонирования.

Следует отметить, что двухкратная штамповка дуги конца трубы выполняется в два отдельных этапа, то есть первый пуансон (первый процесс) отрезает нижнюю половину дуги всех заготовок, затем регулирует позиционирующий винт для позиционирования второго пуансона (второй процесс), и это не просто два последовательных пуансона на одной заготовке. При использовании такой структуры пресс-формы для штамповки ход пресса должен быть небольшим и не слишком большим.

Форма пуансона показана на рисунке 2-2-101, а его размерные отношения выглядят следующим образом

  • A = D + (10 ~15)мм
  • B = (D + d)/2 + t
  • C = D/2 - (2 ~5)мм

Где

  • D - внутренний диаметр трубы минус 0,5~1 мм;
  • d-Диаметр (мм);
  • t - толщина стенки трубы (мм);
  • R - радиус дуги конца трубы (мм) (см. рис. 2-2-101).
Рисунок 2-2-101 Форма штампа для пуансона
Рисунок 2-2-101 Форма штампа для пуансона

2. Пробивка портовых пазов

Конструкция штампа для пробивки пазов на конце трубы показана на рисунке 2-2-102. Стержневой штамп 6 закреплен на неподвижной плите 3, которая может перемещаться вверх и вниз относительно нижнего основания штампа 1 с помощью пружины 2 и направляющей стойки 4.

Рисунок 2-2-102 Конструкция штампа для пробивки концов труб (часть вторая)
Рисунок 2-2-102 Конструкция штампа для пробивки концов труб (часть вторая)

1-Нижний держатель штампа
2-весна
3-Фиксированная пластина
Пост 4-х гидов
Умирание 5 ударов
6-ядерная матрица
7-Билет

Во время штамповки необходимо оказывать давление на неподвижную плиту (обычно с помощью резиновой прокладки под ползуном пресса). После того как стержневой штамп вместе с заготовкой 7 плотно прилегает к нижнему гнезду штампа, пуансон 5 начинает штамповку. Для повышения прочности кромки стержневого штампа вырубной штамп использует скошенную на 3°~5° кромку. При пробивке другой стороны необходимо повернуть заготовку на 180°, опираясь на уже пробитый паз для позиционирования, а затем снова выполнить пробивку, таким образом завершая весь процесс пробивки в два этапа.

3. Перфорация специальной формы на конце

Конструкция штампа для пробивки специальной формы на конце трубы показана на рис. 2-2-103. Вырубной штамп 2 направляется опорной плитой 1, форма головки стержневого штампа 4 соответствует форме вогнутого штампа 3, и заготовка 5, установленная на стержневой штамп, может быть пробита. Стержневой штамп можно поднимать и поворачивать с помощью штифта 6 для облегчения загрузки и выгрузки заготовок.

Рисунок 2-2-103 Структура штампа для пробивки концов труб (часть третья)
Рисунок 2-2-103 Структура штампа для пробивки концов труб (часть третья)

1-опорная пластина
Кубик с двумя пуансонами
3-Die
4-ядерная матрица
5-Билет
6-контактный
7-Нижний держатель штампа

4. Наклонная дуговая штамповка

Конструкция пресс-формы для штамповки наклонных дуг на конце трубы показана на рис. 2-2-104. Дуга R конца трубы образует угол α с осью трубной заготовки и обычно пробивается на горизонтальном прессе. Выпуклый штамп 1 с лезвием и кромкой специальной формы установлен в ползуне пресса, а вогнутый штамп 2 - разъемного типа, закреплен на вращающемся основании вогнутого штампа вокруг точки O с помощью опорной плиты 4 (на рисунке не показана).

Рисунок 2-2-104 Структура штампа для выбивания концов труб (четвертая часть)
Рисунок 2-2-104 Структура штампа для выбивания концов труб (четвертая часть)

a) Структура пресс-формы
б) Выпуклая структура штампа
c) Заготовка
1-Панч
2-Вогнутый штамп
Заготовка из 3 трубок
4-Опорная пластина
5-нажимной стержень
6-Продольный клин
7-Поперечный клин

После того как трубная заготовка 3 вставлена в матрицу, она зажимается прижимной штангой 5, и штамповка может быть выполнена путем надавливания пуансоном. На шток давит поперечный клин 7 и продольный клин 6, который соединен с ползуном пресса. Оба клина закреплены на другом основании с пазом, и это основание также может вращаться на столе пресса с центром в точке O, и может поворачиваться вокруг дуги касательной к головке прессового стержня; это вращение и поворот, как и вращающееся основание штампа, предназначены для различных углов скоса конца трубы α.

Разумеется, при изменении угла α, как и при изменении диаметра трубы, необходимо отдельно разработать соответствующий штамп: при изменении дуги пробивки R также необходимо отдельно разработать соответствующий пуансон. Угол скоса α можно пробивать в диапазоне 30°~75°, а если конец трубы требует пробивки нескольких R под углом друг к другу, это можно сделать несколькими пуансонами.

Из приведенной выше конструкции пресс-формы видно, что различные конструкции пресс-форм используются потому, что формы, необходимые для штамповки на концах труб, различны. Это требует от разработчиков пресс-форм специального анализа и изучения геометрических характеристик форм концов труб в соответствии с их различными формами, а затем продуманной разработки соответствующих конструкций пресс-форм. Конструкция пресс-формы должна не только соответствовать функциональным требованиям к форме пробиваемого конца трубы, но и быть простой в эксплуатации, безопасной и надежной.

III. Перфорирование торцов профилей

Применение профилей становится все более распространенным, и независимо от вида профильных деталей первой проблемой, которую необходимо решить при производстве, является процесс резки. Профильные детали можно разделить на три основных типа в зависимости от формы поперечного сечения после резки: резка под прямым углом, резка под углом 45° и пробивка шпунта. Резка профилей была представлена во второй части первой главы, а здесь рассматривается только пробивка профилей на шпунт.

Обычная форма поперечного сечения десятины показана на рисунке 2-2-105. Профильный вырубной штамп показан на рисунке 2-2-106, его главная особенность заключается в том, что кромка пуансона выполнена в виде двойного скоса, сохраняя горизонтальное и вертикальное режущие действия, когда пуансон движется вниз, разделяя полотно и боковину за один проход, выбивая заготовку.

Рис. 2-2-105 Форма поперечного сечения профильного шипа
Рис. 2-2-105 Форма поперечного сечения профильного шипа
Рисунок 2-2-106 Профильная вырубная штамповочная головка
Рисунок 2-2-106 Профильная вырубная штамповочная головка

Обычно рекомендуется выбирать наклон кромки пуансона 35°~40°. В штампе используется структура вставки, состоящая из шести блоков, состоящих из частей 1, 2 и 3, расположенных симметрично слева и справа. Сами вставки выполнены симметрично, поэтому в случае повреждения одной стороны кромки ее можно перевернуть и продолжать использовать.

Во время пробивки поместите материал в положение, показанное на рисунке как A. Поскольку в конструкции высота наклонного лезвия с одной стороны пуансона равна разнице высот двух крыльев профиля, это обеспечивает, что при движении пуансона вниз двойные наклонные лезвия одновременно соприкасаются с обеими сторонами профиля. Поскольку горизонтальные составляющие силы в точках контакта с обеих сторон равны, стабильность работы штампа соответственно повышается.

По мере того как пуансон продолжает двигаться вниз, плоская нижняя часть пуансона отрезает полотно материала, двойные наклонные лезвия пуансона прорезают оба крыла профиля до полного прорезания.

Запрос БЕСПЛАТНОГО предложения
Контактная форма

Последние сообщения
Будьте в курсе новых и интересных материалов на различные темы, включая полезные советы.
Поговорите с экспертом
Свяжитесь с нами
Наши инженеры по продажам готовы ответить на любые ваши вопросы и предоставить быстрое предложение с учетом ваших потребностей.

Запросить индивидуальное предложение

Контактная форма

Запрос индивидуального предложения
Получите индивидуальное предложение с учетом ваших уникальных потребностей в обработке.
© 2024 Artizono. Все права защищены.
Получить бесплатную цитату
Вы получите наш квалифицированный ответ в течение 24 часов.
Контактная форма