Разделы сайта

Читаемое

Обновления Mar-2024

Промышленность Ижоры -->  Точность многооперационной вытяжки 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 [ 52 ] 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

6,una

6, та

6, una



wo 80 s;%

200 Ш 600 s,% В)


о 200 wo г)

Удлинение д)

Рис. I. Типовые диаграммы растяжения термопластиков:

а - акрилоинтрилового сополимера; б - твердого поливинилхлорида; в - полиэтилена низкого давления; г - полиэтилена высокого давления; д - схема растяжения (/ - до деформации; 2 - образование шейки; 3 - деформация; 4 - характер деформации перед разрывом)

вается релаксационными процессами, протекающими в процессе деформирования (рис. 4).

Наличие релаксационных процессов объясняется прежде всего отсутствием строгой упорядоченности в расположении элементарных объ-


6, МПа

100 50 о 50 100 150 200 Т, С Чпругоэпастичное состояние

р I Термоэластичное состояние IIIIIIIIIIIIII Термоппастичное состояние < химический распад

Рис. 2. Агрегатные состояния термопластиков:

/ - органическое стекло; 2 - твердый по ливинилхлорид; 3 - полиэтилен; 4 и 5 - сополимеры органического стекла; а - область затвердевания; б - область размягчения

20 О

120 80

20 ifO 60 80 Т,С

Рис. 3. Зависимость механических свойств винипласта от температуры:

; - предел прочности при растяжении; 2 - предел ползучести; 3 - относительное удлинение при растяжении

Под нагрузкой Нагрузка снята

5о\. 30°

-7К-\

160 t,4

Рис. 4. Деформация гетииакса (прогиб при изгибе) под воздействием постоянного напряжения при различных температурах

емов, а следовательно, иеравиомер-иостью их в энергетическом отношении, а также наличием в них микроскопических дефектов в виде трещии и элементарных пор, развитие которых может происходить ие только при критическом напряжении, ио и при более иизких значениях напряжений.

Подробные сведения об особенностях поведения неметаллических материалов синтетического и природного происхождения в различных условиях нагружения, а также технологические испытания приведены в специальной Литературе.

2. РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ

Технологический процесс изготовления деталей нз неметаллических материалов состоит из трех основных этапов;

1) подготовка исходной заготовки к штамповке - резка листов иа полосы, их скрепление (для многослойной штамповки), смазывание, нагрев или увлажнение, шлифование шкуркой и т. д.;

2) штамповочные операции;

3) доделочиые операции (нарезание резьб, иаиесеиие цифр, рифлений надписей, шлифование деталей шкуркой, пропитка их электроизоляционными лаками и смолами и т. д.).

Разделительные операции листовой штамповки (отрезка, вырубка, пробивка, надрезка, разрезка, обрезка, зачистка и др.) применительно к неметаллическим материалам, в зависимости от требований, предъявляемых к качеству деталей, их точности и стоимости осуществляются с помощью следующих видов технологических

процессов; без подогрева материала и ииструмеита; без подогрева материала, ио с подогревом ииструмеита; с подогревом материала, ио без подогрева инструмента; с подогревом материала и ииструмеита.

Выбор оптимального технологического процесса определяется материалом детали, ее толщиной, сложностью виутреииих и наружных контуров и величиной допустимых дефектов иа ее поверхности с точки зрения работоспособности в конкретных конструкциях и в заданных условиях эксплуатации.

Резка на ножницах. Листовые неметаллические материалы толщиной до 2,5 мм раскраиваются на ножницах.

Для обеспечения качественной резки листов из термореактивиых и термопластичных пластмасс необходимо соблюдение следующих условий:

1) резку следует выполнять иа ножницах с параллельными ножами, так как при резке иа гильотиииых ножницах в результате изгиба отрезаемой заготовки иаклоииым иожом на ее поверхности образуется сетка трещин ( елочка ), что является недопустимым дефектом;

2) режущие кромки иожей должны иметь минимально возможный зазор, равный 0,01-0,03 мм и равномерный по длине реза; глубина опускания подвижного ножа не более 0,3-0,5 мм;

3) наиболее рациональной геометрией режущих кромок подвижного иожа является следующая: задний угол 8-10°, передний 3-5°;

4) резку листов иа полосы следует производить при надежном прижиме материала. Для этого ножницы с параллельными ножами должны быть оснащены регулируемым прижимным устройством.

При соблюдении указанных условий резка слоистых и волокнистых пластиков, а также винипласта, целлулоида и полиэтилена возможна в холодном состоянии при толщине материала до 2-2,5 мм, а органического стекла до 1,5 мм. При резке материалов большей толщины, а также в тех случаях, когда к качеству поверхности разделения предъявляются повышенные требования, применяют подогрев материала до необходимой температуры.



1. Влияние давления истечения струи и состава рабочей жидкости иа скорость подачи обрабатываемого материала относительно струи

ОбрабатываемыП материал

Рабочая жидкость

Скорость подачи материала, м/мнн, при давлении истечения струи, МПа

Винипласт ВН

Вода ОАГ-ТМ ПАА ПОЭ

0,20 0,23 0,24 0,25

1,97 2,36 2,46 2,51

7,88 9,61 10,16 10,40

19,4 23,0 24,4 25,6

Гетинакс В

Вода ОАГ-ТМ ПАА ПОЭ

0,153 0,18 0,186 0,190

1,50 1,83 1,87 1,90

5,74 7,06 7,29 7,46

14,87 18,58 19,44 20,01

Стеклотекстолит КАСТ-В

Вода ОАГ-ТМ ПАА ПОЭ

0,10 0,12 0,125 0,13

1,02 1,25 1,26 1,27

3,90 4,87 5,03 5,12

10,1 12,7 13,2 13,6

Примечание. ОАГ-ТМ - водный раствор олигомера на основе оксиалкиленгликолевых эфиров таилового масла с молекулярной массой 800 при концентрации раствора 0,05 %; ПАА - водный раствор олигомера на основе полиакрнламида с молекулярной массой 2- 10° при концентрации раствора 0,03 %; ПОЭ - водный раствор олигомера полнокси-этилена с молекулярной массой 4- 10* при концентрации раствора 0,11 %.

При резке фольгнрованных пластиков фольга должна быть обращена к неподвижному ножу.

Картон, бумагу, текстовинит, элек-тровииит, электронит, паронит, клингерит, ферронит и ряд других материалов иа основе асбеста и каучука раскраивают как на ножницах с параллельными ножами, так и на специальных гильотинных ножницах-першерах с хорошо заточенными и отрегулированными ножами.

Раскрой резины и ряда волокнистых материалов - фетра, войлока, эска-поиа и фибры - также выполняют на гильотинных ножницах.

Резку иа полосы электротехнического картона, прессшпана, различных лакоткаией, фибры толщиной до 2 мм производят на дисковых ножницах с зазором между ножами, близким

к нулю, с перекрытием ножей не более 1 -1,5 мм.

Резку листов на полосы и заготовки с помощью фрез и абразивных кругов, как правило, производят прн раскрое толстолистовых материалов толщиной свыше 2,5 мм.

Гидравлическая резка листовых пластиков. Гидравлическую резку листовых полимерных материалов осуществляют тонкой струей жидкости, подаваемой со скоростью, превышающей скорость звука.

Наиболее эффективным способом увеличения режущей способности струи является введение в рабочую жидкость растворимых полимеров, что приводит к появлению в растворе крупных надмолекулярных образований - ассоциатов, которые в зависимости от скорости истечения жидкости

4j м/мин

Рис. S. Зависимость скорости подачи обрабатываемого материала относительно струи от концентрации раствора полимера при резке; / - раствора ПАА; 2 - ОАГ-ТМ; 3 - ПОЭ; 4 - чистой воды

5

0,02. O,0it 0,06

0,08 0,10

ведут себя либо как капли обычной жидкости, способные обтекать преграду и принимать ее профиль, либо как достаточно жесткие частицы, способные без обтекания, а следовательно, более интенсивно разрушать материал в зоне резки, улучшая тем самым режущие свойства струи.

Вид рабочей жидкости оказывает влияние на производительность процесса гидравлической резки (табл. 1).

Из табл. 1 видно, что производительность процесса гидравлической резки по сравнению с производительностью прн обработке чистой водой в первом случае (ОАГ-ТМ) выше на 17-27 %, во втором (ПАА) - на 22-30,5 и в третьем (ПОЭ) - на 25-30 %

Производительность процесса гидравлической резки с увеличением концентрации раствора возрастает (рнс. 5), максимальная производительность имеет место для ПАА прн коицеитра-цни раствора 0,03 %, для ОАГ-ТМ прн 0,05% и для ПОЭ при 0,11 %.

Растворимые полимеры образуют в рабочей жидкости вязко-упругую структуру, которая дает возможность разрезать более толстые материалы и обрабатывать детали, конфигурация которых не позволяет подвести обрабатываемую поверхность непосредственно к соплу установки.

Использование растворов полимеров в качестве рабочей жидкости при резке листовых пластиков способствует повышению (иа 35-40 %) производительности процесса обработки и срока службы сопла, уменьшению ширины линии разреза и отходов материала, расширению технологических возможностей процесса гидравлической резки.

Вырубка деталей. Всевозможные детали и прокладки различной конфигурации вырубают из прокладочных неметаллических материалов - бумаги, картона, асбеста, а также из тонколистовой фибры, текстолита и тетина кса.


Рнс. е. Ножевой штамп для вырубки (просечки):

1.2 - ножи (пуансоны); 3, 4 - пружины; 5, 6 - выталкиватели (пружины)



Деталь 3


Деталь 2

Рис. 7. Ленточно-ножевой штамп

Вырубку деталей простой конфигурации обычно производят ножевыми Детали 1 штампэми-просечками обычной или упрощенной конструкции (рис. 6). Угол заострения ножей ф для мягких материалов (бумага, картон, прессшпан, кожа, фетр, резина, ткани) составляет 15-20°, для фибры, текстолита, гетинакса 30-35°.

Для деталей и прокладок сложной конфигурации применяют ленточно-ножевые штампы, у которых режущее полотно сделано нз ленточной стали, изогнутой по форме вырубаемой детали (рис. 7). При вырубке бумажных

2. Сопротивление сдвигу неметаллических материалов при вырубке в штампах

Материал

Осд, МПа

Материал

сд. fna

Фибра:

обыкновенная

твердая Бумага:

обыкновенная

твердая Картон Эбонит Кожа

120 170

20-30 25-40 30-60

30 40-50

Целлулоид

Органическое стекло

Гетинакс

Текстолит

Стеклотекстолит

Прессшпан

Миканит

Резина

Полиэтилен

Винипласт

50-60 70-90 80-120 90-120 120-150 70-80 100 6-10 30-40 60-80

3. Сопротивление сдвигу неметаллических материалов при просечке ножевыми штампами

Материал

Осд. МПа

Материал

%, МПа

Бумага (0,25 мм), число

Кожа дубленая

листов:

Целлулоид

Березовая фанера

Сосновая фанера

Текстолит

Гетинакс

Картон

Слюда (0,5 мм)

Прессшпан

Слюда (2 мм)

Клиигерит

Резина

Кожа мягкая

Примечание. При затуплении режущих кромок сопротивление сдвигу превышает указанные значения.

и других тонколистовых прокладок применяют штамповку пачками (до 50 листов) двумя способами: штамповку насквозь на фибровой, полиуре-таиовой илн деревянной подкладке; штамповку половины листов пачки, причем вторая половина листов служит подкладкой.

В табл. 2 и 3 приведены значения сопротивлеиия сдвигу различных неметаллических материалов при их вырубке в обычных штампах и просечке ножевыми штампами.

Особенностью фибры является ее сравнительно хорошая штампу-емость при вырубке деталей в равномерно увлажненном состоянии, что исключает расслоение материала. Поэтому при проектирований штампов следует учитывать изменение размеров влажной фибры при высыхании.

По данным Б. И. Бобрынина, форма контура вырубаемых деталей и пробиваемых отверстий не оказывает существенного влияния на сопротивление сдвигу. С усложнением формы пробиваемого отверстия (шестигранная, овальная, квадратная, прямоугольная, треугольная, крестообразная, серповидная) сопротивление сдвигу уменьшается примерно на 8-10 % для гетинакса и текстолита.

Среди неметаллических материалов гетинакс подвергается только вырубке, а текстолит - вырубке и гибке с подогревом. Предельная толщина гетинакса и текстолита для изготовления деталей вырубкой для гетинакса составляет 3 мм, для текстолита 6,5 мм.

Вырубка деталей из гетинакса и текстолита в подогретом состоянии сопровождается снижением сопротивлеиия сдвигу и улучшением качества поверхности разделения. Однако нагрев усложняет технологический процесс и снижает его производительность, вследствие чего вырубку деталей из гетинакса и текстолита рекомендуется по возможности проводить в холодном состоянии.

При пробивке отверстий диаметром 1-10 мм и вырезке деталей из гетииакса, текстолита и других слоистых пластиков (стеклотекстолита, стекло-волокиита, органического стекла, винипласта, целлулоида) с подогревом до рабочего интервала температур (60-

4. Предельная толщииа материала прн штамповке без подогрева, мм

Материал

Форма детали

ас ж m ь * У

простая

сложная

Гетинакс Текстолит

1,5 2,0

1,0 1,5

1,5 2,0

120°С) сопротивление сдвигу уменьшается примерно иа 20-30 %.

Предельная толщииа гетинакса и текстолита, штампуемых без подогрева, существенно ограничена (табл. 4).

В случае необходимости получения высокого качества поверхности разделения (/?а = 2,5 мкм; Rz - 20 мкм) следует применять зачистку штампованных деталей.

Вырубку деталей из гетинакса и текстолита производят, как правило, в совмещенных штампах с прижимом заготовки. Наличие прижима уменьшает возможность образования поверхностных трещии, наблюдаемых при штамповке хрупких неметаллических материалов и ореолов вокруг отверстий и по кромкам деталей, представляющих собой вспучивание и расслоение поверхностных слоев материала. При этом повышается качество поверхности разделения при вырубке и пробивке даже без нагрева материала.

Усилие прижима при вырубке деталей из гетинакса и текстолита определяют по формуле

Q=7b, (!)

где q -давление прижима, МПа; L - периметр коитура вырубки, мм; S - толщина материала, мм;

S, мм До 1 МПа 6-10

1-2 2-3 10-15 15-20

Качество деталей, получаемых вырубкой н пробивкой. Состояние поверхности разделения деталей, получаемых вырубкой и пробивкой, определяется



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 [ 52 ] 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

© 2003 - 2024 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка