CS217511B1

CS217511B1 - Tool for separating cuttings from sheet material, eg sheet metal

Info

Publication number: CS217511B1
Application number: CS114181A
Authority: CS
Inventors: Josef Novotny; Zdenek Langer
Original assignee: Josef Novotny; Zdenek Langer
Priority date: 1981-02-18
Filing date: 1981-02-18
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Nástroj k oddělování výstřižků z plošného materiálu, například plechu, děrováním nebo vystřihováním, jímž se kov, který na teoretické střižné ploše přesahuje tuto plochu na výstřižku nebo otvoru, přemístuje a natlaěuje do míst, kde nedosahuje této plochy axiální a radiální složkou od střižníku nebo střižnice, které mají svoji činnou stranu zkosenou pod určitým úhlem. Vynález je možno využít v těch oborech strojírenství, kde se vystřihuje nebo děruje do tlustých plechů, například ve výrobě těžkých nosných konstrukcí, tlakových nádob apod.A tool for separating blanks from a sheet material, for example sheet metal, by punching or cutting out, by which the metal, which exceeds this area on the theoretical cutting surface on the blank or opening, is displaced and pressed into places where it does not reach this area by an axial and radial component from a punch or die, which have their active side beveled at a certain angle. The invention can be used in those branches of mechanical engineering where thick sheets are cut out or punched, for example in the production of heavy load-bearing structures, pressure vessels, etc.

Description

Vynález se týká nástroje k oddělování výstřižků z plošného materiálu, např. plechu, děrováním nebo vystřihováním a jeho předmětem je úprava činné části nástroje k získání hladké střižné plochy.The invention relates to a tool for separating cuttings from a sheet material, e.g. sheet metal, by punching or cutting out, and its subject is the modification of the active part of the tool to obtain a smooth cutting surface.

Při děrování nebo vystřihování plošného materiálu vznikají střižné plochy (otvoru nebo výstřižku) s ostřinami a nerovnostmi, které jsou na závadu dalšímu použití výstřižku nebo děrovaného materiálu. U děrovaného materiálu se tyto ostřiny a nerovnosti zpravidla odstraňují přídavnou operací. K dosažení výstřižku s hladkou střižnou plochou se používá tzv. přesného vystřihování, které vyžaduje přídavné zařízení k vyvozeni předběžného napětí v materiálu, což je rovněž nevýhodné.When perforating or cutting out sheet material, cutting surfaces (of openings or blanks) with sharp edges and irregularities are created, which are detrimental to the further use of the blank or the perforated material. In perforated material, these sharp edges and irregularities are usually removed by an additional operation. To achieve a blank with a smooth cutting surface, so-called precision cutting is used, which requires additional equipment to apply pre-tension to the material, which is also disadvantageous.

Střižný nástroj podle vynálezu odstraňuje tuto nevýhodu a jeho podstata spočívá v tom, že má střižník nebo střižnici, jejichž činné strana je zkosena pod úhlem, který se vypočítá z hloubky vniknutí střižníku, při níž vznikne trhlina, z tlouŠtky plechu a z vůle mezi střižníkem a střižnici, přičemž délka zkosené části je rovněž závislá na hloubce vniknutí střižníku, při níž vznikne trhlina (s . κ-).The cutting tool according to the invention eliminates this disadvantage and its essence lies in the fact that it has a punch or a punching die, the active side of which is beveled at an angle that is calculated from the depth of penetration of the punch at which a crack occurs, from the thickness of the sheet metal and from the clearance between the punch and the punching die, the length of the beveled part also depending on the depth of penetration of the punch at which a crack occurs (s . κ-).

Účinky vynálezu se projevují zvláště v tom, že se proti klasickému děrování podstatně zvětší délka hladké «části otvoru pro děrování nebo na obvodu výstřižku, což výrazně zlepšuje jejich kvalitu.The effects of the invention are manifested in particular in that, compared to classical punching, the length of the smooth part of the hole for punching or on the periphery of the cutout is significantly increased, which significantly improves their quality.

Střižník má činný konec zkosený pod úhlem, který se vypočítá podle vzorceThe cutter has an active end beveled at an angle calculated according to the formula

Δ (1 -*) tg a = -s · κ kde ic = poměrná hloubka vniknutí střižníku, při níž vznikne trhlina, s = tlouětka plechu (v mm) aΔ (1 -*) tg a = -s · κ where ic = relative penetration depth of the punch at which a crack occurs, s = sheet thickness (in mm) and

Δ = vůle mezi střižníkem a střižnici (v mm).Δ = clearance between the punch and the die (in mm).

Délka zkosení ve směru osy střižníku je v podstatě rovna hloubce vniknutí střižníku, při níž vznikne trhlina (s . κ). Hodnota a bývá v rozmezí 0,2 až 0,4 podle pevnosti oceli.The length of the chamfer in the direction of the punch axis is essentially equal to the depth of penetration of the punch at which a crack occurs (s . κ). The value of a is usually in the range of 0.2 to 0.4 depending on the strength of the steel.

Příklad provedení předmětu vynálezu je znázorněn na výkresech, na nichž obr. , ukazuje uspořádáni děrovacího nástroje a plechu na začátku děrování, obr. 2 nástroj a plech po ukončení první fáze děrování, obr. 3 stav po ukončení děrování, obr. 4 vystřihovací nástroj se střižnici upravenou podle vynálezu.An example of the embodiment of the subject of the invention is illustrated in the drawings, in which Fig. 1 shows the arrangement of the punching tool and the sheet metal at the beginning of the punching, Fig. 2 the tool and the sheet metal after the completion of the first punching phase, Fig. 3 the state after the completion of the punching, Fig. 4 a cutting tool with a cutting machine adapted according to the invention.

Při děrování střižník 1 začne vnikat do plechu J a vytváří odpovídající dutiny až do hloubky s a, kdy vznikne trhlina, přičemž materiál na opačné straně vystupuje ve válcovém tvaru ve stejné výšce. Při vystřihování se vytékající materiál 3a natlačí do prostoru otvoru střižnice (obr. 2) a to opět v tlouštce rovné zhruba hloubce vniknutí.During punching, the punch 1 begins to penetrate the sheet J and creates corresponding cavities up to a depth of s a, when a crack occurs, while the material on the opposite side emerges in a cylindrical shape at the same height. During cutting, the flowing material 3a is pressed into the space of the punch opening (Fig. 2), again in a thickness approximately equal to the depth of penetration.

Podle obr. 4 je vystřihovací nástroj proveden tak, že zkosení je za stejných geometrických podmínek vytvořeno na čele střižnice 2· Pochod stříhání a průběh zarovnání stěny výstřižku je v podstatě stejný, pouze s tím rozdílem, že materiál na straně protilehlé střižníku 1 zatéká také do prostoru tvořeného zkosením střižnice 2. Tento materiál se pak při dalším pohybu střižníku 1 přemísluje do míst, kde chybí do válcového tvaru výstřižku.According to Fig. 4, the cutting tool is designed so that the chamfer is created under the same geometric conditions on the front of the cutting die 2. The cutting process and the alignment of the wall of the blank are essentially the same, with the only difference being that the material on the side opposite the cutting die 1 also flows into the space formed by the chamfer of the cutting die 2. This material is then moved during the further movement of the cutting die 1 to the places where it is missing from the cylindrical shape of the blank.

Příklady provedení nástrojeExamples of tool designs

1. Nástroj podle vynálezu měl střižník 1 s čelem zkoseným pod úhlem a = 5°10” v délce 4 mm. Děrováním tímto střižníkem J. byl získán otvor, jehož střižná plocha měla hladkou část v délce 75,7 % celkové délky otvoru.1. The tool according to the invention had a punch 1 with a face beveled at an angle a = 5°10” and a length of 4 mm. By punching with this punch J. a hole was obtained, the cutting surface of which had a smooth part in the length of 75.7% of the total length of the hole.

2. Nástroje podle vynálezu měl střižník 1 s čelem zkoseným pod úhlem a = 6°10' v dél ce 4 mm. Děrováním tímto střižníkem 1 byl získán otvor, jehož střižná plocha měla hladkou část v délce 65,6 % celkové délky otvoru, tedy méně než v prvním příkladu, avšak více než při klasickém děrováni.2. The tools according to the invention had a punch 1 with a face beveled at an angle a = 6°10' and a length of 4 mm. By punching with this punch 1, a hole was obtained, the cutting surface of which had a smooth part in the length of 65.6% of the total length of the hole, i.e. less than in the first example, but more than in classical punching.

Při klasickém děrování střižníkem bez zkosení čela činila délka hladké části 39,4 % celkové délky otvoru.In classic punching with a punch without beveling the face, the length of the smooth part was 39.4% of the total length of the hole.

Ve všech případech byl děrován otvor o průměru 11,35 mm do plechu podle ČSN 11523, σ _t ³ 380 MPa tlouštky 10 mm s jednostrannou vůlí | ³ 0,6 mm.In all cases, a hole with a diameter of 11.35 mm was punched into a sheet metal according to ČSN 11523, σ _t ³ 380 MPa, 10 mm thick with a one-sided clearance | ³ 0.6 mm.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Tool for separating blanks from sheet material, eg sheet metal, by punching or punching, characterized in that the punch (1) or the cutting die (2) has an active side bent at an angle α, which is calculated according to the formula

Δ (1 - κ) 'tg' ³ -S. K where κ = relative penetration depth of the punch at which a crack is formed, s ³ sheet thickness (mm) and '

Δ = clearance between punch and punch (in mm).