Процессы изготовления тонкостенных деталей пластическим деформированием

Глава 3. Процессы изготовления деталей средствами заготовительно-штамповочного производства 177 оптимального раскроя листа на полосы. Пакеты составлены на базе клас- сификации деталей (заготовок) с учетом следующих данных: вида исход- ного материала (лист, полоса, лента); типа штампа (простой, совмещен- ный, последовательного действия); особенностей конструкции штампа; способа подачи материала в штамп; рядности раскроя; вида раскроя (без- отходный, малоотходный, с отходами). Использование программ для оп- тимизации раскроя листового материала позволяет повысить коэффициент использования металла в среднем на 5–10%. Механизм деформирования . Разделительные операции обычно осу- ществляются воздействием режущих кромок инструмента (ножей) на про- тивоположные поверхности заготовки. Процесс разрезки (отрезки) листо- вых материалов состоит из последовательных стадий: упругой, пластиче- ской и разрушения (скалывания) (рис. 3.7). На первой стадии (рис. 3.7, а ) при внедрении режущих кромок в разрезаемый материал от 0 до h 1 проис- ходит упругое сжатие. Образуется поверхность контакта (рис. 3.8). Силы P , приложенные к противоположным поверхностям заготовки, благодаря наличию зазора z между режущими кромками, образуют момент. Вслед- ствие этого происходит поворот заготовки относительно ножей. Это при- водит к возникновению бокового распирающего усилия T . Величина этого усилия при отрезке с прижимом составляет Т ≈ (0,1…0,3) Р , при отрезке без прижима Т ≈ 0,4 Р , где Р – усилие отрезки. В результате поворота заготовки, контактные напряжения σ к имеют максимальную величину у режущих кромок и резко уменьшаются до нуля на границе контактного участка. Концентрация напряжений у режущих кромок приводит к тому, что в этих местах, по мере внедрения в лист ре- жущих кромок с усилием Р до некоторой глубины, возникает очаг пласти- ческой деформации (рис. 3.7, б ). По мере роста деформирующего усилия размеры очага деформации увеличиваются. В определенный момент де- формирования очаги деформации, распространяющиеся от режущих кро- мок, сливаются, образуя единый очаг деформации. При дальнейшем сбли- жении режущих кромок появляется смещение (сдвиг) одной части заго- товки относительно другой в направлении относительного движения режу- щих кромок. На стадии сдвига слои металла, параллельные плоскостям за- готовки, изгибаются и удлиняются. Поскольку очаг деформации зарожда- ется у режущих кромок, то и накопленная в процессе сдвига интенсивность деформаций будет максимальной вблизи режущих кромок. Для каждого