RU2686440C1 - Method of cutting parts from sheet multilayer materials with central metal layer and thickened outer elastic layers - Google Patents
Method of cutting parts from sheet multilayer materials with central metal layer and thickened outer elastic layers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686440C1 RU2686440C1 RU2018118431A RU2018118431A RU2686440C1 RU 2686440 C1 RU2686440 C1 RU 2686440C1 RU 2018118431 A RU2018118431 A RU 2018118431A RU 2018118431 A RU2018118431 A RU 2018118431A RU 2686440 C1 RU2686440 C1 RU 2686440C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal layer
- layer
- central metal
- cutting
- thickness
- Prior art date
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 claims description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к области обработки металлов давлением, и может быть использовано для вырубки многослойных деталей, полуфабрикатов с центральным металлическим слоем и утолщенными (относительно центрального металлического слоя) наружными эластичными слоями из листового материала и мерных заготовок.The technical solution relates to the field of metal forming, and can be used for cutting multilayer parts, semi-finished products with a central metal layer and thickened (relative to the central metal layer) outer elastic layers of sheet material and dimensional blanks.
Известен способ чистовой вырубки, пробивки круглых деталей из листовых заготовок (а.с. №1393505, Богоев B.C., Тимощенко В.А., МПК6 B21D 35/00, 1975), в котором на заготовку воздействуют эластичным пуансоном, а матрица имеет кольцевой клиновой выступ, непосредственно осуществляющий отделение отхода. Отличительной особенностью данного способа является то, что, с целью снижения трудоемкости процесса и повышения качества изделий за счет исключения шероховатой зоны скола, выдавливание и осадку отхода осуществляют непрерывно до полного отделения детали сдвигом, при этом осуществляют местную упругую деформацию инструмента в зоне осадки.There is a method of finishing cutting, punching round parts from sheet blanks (AS No. 1393505, Bogoev VS, Timoschenko VA, IPC 6 B21D 35/00, 1975), in which the workpiece is affected by an elastic punch, and the matrix has an annular wedge protrusion, directly performing the separation of waste. A distinctive feature of this method is that, in order to reduce the complexity of the process and improve the quality of products by eliminating the rough cleavage zone, squeezing and sludge waste is carried out continuously to complete separation of parts by shear, while carrying out local elastic deformation of the tool in the precipitation zone.
Известен способ (а.с. №475193, Бадыров O.К., МПК6 B21D 28/10, 1975) вырезки деталей из листовых заготовок, заключающийся в том, что материал прорезают по контуру получаемой детали, а затем вырезают и в процессе вырезки прилагают силу прижима. В данном способе клиновые кольцевые выступы выполнены на пуансоне и прижиме. Отличительной особенностью данного способа является то, что, с целью получения скругленных кромок на обоих торцах вырезанной детали, для прорезки, вырезки и прижима прилагают одинаково направленные усилия к одной плоскости заготовки, при этом силу прижима прилагают по линии прорезки прилежащему к ней участку материала, находящемуся вне контура получаемой детали.The known method (AS No. 475193, Badyrov O.K., IPC 6 B21D 28/10, 1975) cutting parts from sheet blanks, namely, that the material is cut through the contour of the resulting part, and then cut out and in the process of cutting attach force clamping. In this method, the wedge annular protrusions are made on the punch and clamp. A distinctive feature of this method is that, in order to obtain rounded edges at both ends of the cut-out part, equally directed efforts are applied to the same plane of the workpiece for cutting, cutting and pressing, while pressing force is applied along the cutting line to the adjacent surface. outside the contour of the resulting part.
Основным общим недостатком данных изобретений является невозможность с их помощью изготавливать плоские круглые и кольцевые в плане детали из многослойных материалов, имеющих центральный несущий металлический слой и наружные эластичные слои.The main common drawback of these inventions is the impossibility of using them to make flat circular and annular parts in terms of multi-layer materials having a central supporting metal layer and outer elastic layers.
Известен способ (RU 2483824, Панфилов Г.В., Судаков П.В., Власов К.В., МПК8 B21D 28/00, 2013) вырубки деталей из листовых многослойных материалов с центральным металлическим слоем и наружными эластичными слоями, включающий прижим листового многослойного материала к матрице, предварительное прорезание наружных слоев пуансоном и матрицей, выполненных с клиновыми кольцевыми выступами, путем внедрения в наружные слои до упора в центральный металлический слой с обеспечением прижима листового многослойного материала в зоне последующего отделения отхода и последующую вырубку детали пуансоном, при этом клиновые кольцевые выступы прижима и матрицы имеют внутренний угол 3-7°, внешний угол 40-60°, опорную площадку при вершине - 1-3 мм и наименьшую высоту, составляющую 0,95-0,65 от исходной толщины соответствующих наружных слоев. Данный способ вырубки принимается за прототип.The known method (RU 2483824, Panfilov G.V., Sudakov P.V., Vlasov K.V., IPC 8 B21D 28/00, 2013) cutting parts from sheet multilayer materials with a central metal layer and outer elastic layers, including clamping sheet laminated material to the matrix, preliminary cutting of the outer layers by the punch and the matrix, made with wedge annular protrusions, by inserting the outer layers into the central metal layer to ensure that the laminated sheet material is pressed in the zone of subsequent separation of waste and the subsequent cutting of the part by the punch, while the wedge annular protrusions of the clamp and the die have an internal angle of 3-7 °, an external angle of 40-60 °, a supporting platform at the top - 1-3 mm and the smallest height of 0.95-0.65 from the original thickness of the respective outer layers. This method of cutting is taken as a prototype.
Недостатком этого способа является невозможность изготовления трехслойных уплотнительных деталей с наружными эластичными или хрупкими слоями, имеющими увеличенную толщину относительно центрального металлического слоя.The disadvantage of this method is the impossibility of manufacturing three-layer sealing parts with external elastic or fragile layers having an increased thickness relative to the central metal layer.
Задачей предлагаемого способа является расширение технологических возможностей применения операции вырубки применительно к листовым многослойным материалам с центральным металлическим слоем, имеющим утолщенные наружные эластичные слои, и повышение качества их изготовления.The objective of the proposed method is the expansion of the technological possibilities of application of the cutting operation in relation to sheet multilayer materials with a central metal layer having thickened outer elastic layers, and improving the quality of their manufacture.
Способ вырубки деталей из листового многослойного материала с центральным металлическим слоем и наружными эластичными слоями большей толщины, включающий прорезание верхнего эластичного слоя посредством внедрения в него вырубного пуансона, выполненного с глухой цилиндрической полостью глубиной 0,65-0,85 толщины верхнего эластичного слоя до его касания с центральным металлическим слоем и упругое сжатие верхнего эластичного слоя посредством указанной глухой полости пуансона при перемещении всего листового многослойного материала, прорезание нижнего эластичного слоя посредством матрицы с кольцевым выступом до его касания с центральным металлическим слоем, жесткий прижим листового многослойного материала по металлическому слою к матрице посредством перемещения кольцевого прижима с толщиной стенки, не превышающий 2,2 Sм, и окончательную вырубку детали посредством вырубного пуансона при его дальнейшем перемещении, при этом глухую цилиндрическую полость в пуансоне выполняют с кольцевым выступом и фаской в его торцевой части с внутренним углом 8-12°, и торцевой площадкой, толщиной не менее 0,4 Sм, кольцевой выступ матрицы выполняют с толщиной стенки (1,8-3,5) Sм, с фаской в торцевой части указанного выступа с внешним углом 15-20° и опорной площадкой толщиной, равной 0,75 Sм, где Sм - толщина центрального металлического слоя.The method of cutting parts from sheet laminate with a central metal layer and outer elastic layers of greater thickness, including cutting through the upper elastic layer by inserting into it a cutting punch made with a deaf cylindrical cavity with a depth of 0.65-0.85 of the thickness of the upper elastic layer before it touches with a central metal layer and elastic compression of the upper elastic layer by means of the specified hollow cavity of the punch when moving the entire sheet of multilayer material, prop Forming the lower elastic layer by means of a matrix with an annular protrusion until it touches the central metal layer; its further movement, while the deaf cylindrical cavity in the punch is performed with an annular protrusion and a chamfer in its end part with an internal angle of 8-12 °, and an end face, An thickness of at least 0.4 Sm, the annular protrusion of the matrix is performed with a wall thickness of (1.8-3.5) Sm, with a chamfer in the end part of the said protrusion with an external angle of 15-20 ° and a supporting platform with a thickness of 0.75 Sm where Sm is the thickness of the central metal layer.
На фиг. показана схема процесса вырубки деталей из листовых многослойных материалов с центральным металлическим слоем и утолщенными наружными эластичными слоями.FIG. shows a diagram of the process of cutting parts from sheet laminates with a central metal layer and thickened outer elastic layers.
Сущность предложенного способа осуществляется по схеме процесса, в котором прижим 1 выполнен кольцевым, поскольку исполнение его в форме клинового выступа, как в прототипе, приведет к смятию и разрушению значительного, примыкающего к вырубаемой детали материала, что потребует делать существенно увеличенными перемычки при вырубке из листового материала. Вырубной пуансон 2 имеет на рабочем торце глухую цилиндрическую полость, сохраняющую при внедрении в трехслойную заготовку 3 утолщенный верхний наружный слой 4 вырубаемой детали от смятия и разрушения. Жесткий прижим листового многослойного материала к инструменту перед вырубкой осуществляется по центральному металлическому слою 5, при этом нижний эластичный слой 6 листового многослойного материала предварительно прорезают кольцевым выступом 7, выполненным на матрице 8.The essence of the proposed method is carried out according to the process scheme, in which the
Способ осуществляется следующим образом. Предварительно вырубной пуансон 2 внедряют в верхний эластичный слой 3 до касания с центральным металлическим слоем 5, при этом весь листовой многослойный материал опускается вниз и кольцевой выступ 7 на торцевой части матрицы 8 прорезает нижний эластичный слой 6 также до касания с центральным металлическим слоем. За счет установленной глубины глухой цилиндрической полости в пуансоне 2, верхние наружные эластичные слои 4 изготавливаемой детали также дозировано упруго сжимаются, способствуя повышению ее качества. Следующим перемещением верхнего кольцевого прижима 1 жестко прижимают листовой многослойный материал по центральному металлическому слою 5 к матрице 8. Дальнейшим перемещением пуансона 2 окончательно осуществляют операцию вырубки.The method is as follows. The
Технический результат обеспечивается тем, что глубина глухой цилиндрической полости в вырубном пуансоне 2 составляет в зависимости от свойств материала верхнего эластичного слоя 4 трехслойного уплотнителя. Создаваемые при этом внутренние напряжения существенно снижают склонность центрального металлического слоя 5 к изгибу в зоне среза в направлении перемещения пуансона 2, разрушающему в этой зоне эластичные слои и искажающему форму уплотнителя в целом.The technical result is ensured by the fact that the depth of the deaf cylindrical cavity in the
Толщина стенок полости пуансона 2 назначается в зависимости от толщины и материала центрального металлического слоя 5 и материала пуансона. Она должна обеспечивать требуемую стойкость пуансона при вырубке и колеблется в диапазоне The thickness of the walls of the cavity of the
У торца вырубного пуансона 2 наносится фаска под углом 8≤δ1≤12°. Она обеспечивает менее дефектное поджатие верхнего эластичного слоя 4 в радиальном направлении и, соответственно, более качественную торцовую поверхность изготавливаемого трехслойного уплотнителя. При этом толщина рабочей торцовой площадки вырубного пуансона 2 должна быть tP≥0,40Sм.At the end of the
Толщина стенок кольцевого прижима 1 составляет Угол фаски 15≤δ2≤20°, при этом толщина опорной площадки прижима 1 должна быть t0≥0,75Sм The thickness of the walls of the
Высота кольцевого выступа 7 на матрице 8 составляет 0,65Sн.с.≤hк.в.≤0,85Sн.с. в зависимости от свойств материала нижнего эластичного слоя 6 уплотнителя. Это способствует минимизации искажения формы остающейся части заготовки. Толщина стенок кольцевого выступа 7 на матрице 8 обеспечивает его необходимую прочность и стойкость при соотношении 1,8Sм≤tк.в.≤3,5Sм. Угол фаски в торцевой части выступа 15°≤δ0≤20°, при этом толщина опорной площадки выступа 7 должна быть tк.в.≥0,75Sм The height of the
Пример. Проведены экспериментальные исследования по установлению рациональных геометрических размеров инструмента, заготовок и деталей, вырубаемых по данному способу. Их результаты позволяют утверждать, что с помощью предлагаемого способа рационально вырубать из многослойных листовых материалов круглые в плане заготовки, полуфабрикаты и детали с наружным диаметром 30≤D≤150 мм, толщиной металлического слоя 0,3≤Sм≤3,0 мм и толщиной наружных эластичных слоев 4,5Sм≤Sв.с.=Sн.с.≤8,5Sм.Example. Experimental studies on the establishment of rational geometrical dimensions of the tool, blanks and parts, cut in this way. Their results suggest that with the help of the proposed method it is rational to cut round billets, semi-finished products and parts with an outer diameter of 30≤D≤150 mm, a metal layer thickness of 0.3≤S m ≤3.0 mm and thickness external
В частности установлено, что при вырубке трехслойных уплотнителей из нержавеющей стали типа 30ХГСА, имеющих геометрические размеры: наружный диаметр D=80 мм, толщина центрального металлического слоя Sм=0,8 мм, толщина наружных эластичных слоев Sв.с.=Sн.с.=4 мм наиболее рациональным являлся инструмент со следующими размерами.In particular, it was found that when cutting three-layer seals made of stainless steel of type 30HGSA, which have geometrical dimensions: outer diameter D = 80 mm, thickness of the central metal layer S m = 0.8 mm, thickness of the outer elastic layers S century. = S N.S. = 4 mm the most rational was a tool with the following dimensions.
Глубина глухой цилиндрической полости в вырубном пуансоне составляла Толщина стенок полости пуансона У торца вырубного пуансона наносилась фаска под углом δ1=10° таким образом, что толщина рабочей торцовой площадки вырубного пуансона была равна tP≥0,3 мм. Толщина стенок кольцевого прижима принималась равной Угол фаски на кольцевом прижиме - δ2=15°, при этом толщина опорной площадки прижима составляла tO=0,6 мм. Высота кольцевого выступа на матрице - hк.в.=3,2 мм. Толщина стенок кольцевого выступа на матрице составляла tк.в.=1,8 мм. Угол фаски выступа на матрице - δ2=15°, при эхом толщина опорной площадки выступа соответствовала tO=0,6 мм.The depth of the blind cylindrical cavity in the cutting punch was The thickness of the walls of the cavity of the punch At the end of the cutting punch, a chamfer was applied at an angle δ 1 = 10 ° so that the thickness of the working end platform of the cutting punch was equal to t P ≥0.3 mm. The thickness of the walls of the ring clamp was taken to be The chamfer angle on the ring clamp - δ 2 = 15 °, while the thickness of the support site of the clamp was t O = 0.6 mm. The height of the annular protrusion on the matrix - h KV = 3.2 mm. The thickness of the walls of the annular protrusion on the matrix was t K.C. = 1.8 mm. The chamfer angle of the protrusion on the matrix is δ 2 = 15 °, with an echo, the thickness of the protrusion support area corresponds to t O = 0.6 mm
Указанные геометрические размеры обеспечили изготовление трехслойных уплотнителей с центральным металлическим слоем и утолщенными (относительно него) наружными эластичными слоями требуемого (техническими условиями на изготовление) качества. В результате использования предлагаемого способа расширились технологические возможности применения операции вырубки из многослойного материала, и повысилось качество изготавливаемых деталей.These geometrical dimensions ensured the manufacture of three-layer seals with a central metal layer and thickened (relative to it) outer elastic layers of the required (technical conditions for manufacturing) quality. As a result of using the proposed method, the technological possibilities of using the cutting operation from a multilayer material have expanded, and the quality of manufactured parts has improved.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018118431A RU2686440C1 (en) | 2018-05-21 | 2018-05-21 | Method of cutting parts from sheet multilayer materials with central metal layer and thickened outer elastic layers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018118431A RU2686440C1 (en) | 2018-05-21 | 2018-05-21 | Method of cutting parts from sheet multilayer materials with central metal layer and thickened outer elastic layers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2686440C1 true RU2686440C1 (en) | 2019-04-25 |
Family
ID=66314882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018118431A RU2686440C1 (en) | 2018-05-21 | 2018-05-21 | Method of cutting parts from sheet multilayer materials with central metal layer and thickened outer elastic layers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2686440C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1292057A (en) * | 1968-10-17 | 1972-10-11 | Western Electric Co | Methods of and apparatus for punching holes through or partly through blanks |
SU376241A1 (en) * | 1971-01-11 | 1973-04-05 | Авторы изобретени В. А. Толмачев, А. Г. Постернак, Э. И. Пастух , В. А. Толмачев | DEVICE FOR CUTTING HOLES IN OUTERS OF MULTILAYER PLASTIC MATERIAL |
RU2433217C1 (en) * | 2005-03-23 | 2011-11-10 | Гизеке Унд Девриент Гмбх | Method of making through holes in multilayer security paper |
RU2483824C1 (en) * | 2011-11-01 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Method of blanking parts from multilayer sheets with central metal layer and elastic outer layers |
-
2018
- 2018-05-21 RU RU2018118431A patent/RU2686440C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1292057A (en) * | 1968-10-17 | 1972-10-11 | Western Electric Co | Methods of and apparatus for punching holes through or partly through blanks |
SU376241A1 (en) * | 1971-01-11 | 1973-04-05 | Авторы изобретени В. А. Толмачев, А. Г. Постернак, Э. И. Пастух , В. А. Толмачев | DEVICE FOR CUTTING HOLES IN OUTERS OF MULTILAYER PLASTIC MATERIAL |
RU2433217C1 (en) * | 2005-03-23 | 2011-11-10 | Гизеке Унд Девриент Гмбх | Method of making through holes in multilayer security paper |
RU2483824C1 (en) * | 2011-11-01 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Method of blanking parts from multilayer sheets with central metal layer and elastic outer layers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20080098788A1 (en) | Pressing Machine, Pressing Method, and Punched Article | |
KR101999459B1 (en) | Blank, molded article, mold and method for producing blank | |
JP6195038B1 (en) | Burring processing method and burring processing apparatus | |
CN101386045A (en) | Method and device for manufacturing stamping parts with a larger functional area | |
JP2007105788A (en) | Piercing method and counterpunch used therefor | |
US20120073343A1 (en) | Method for producing metal sealing elements | |
CN113365752A (en) | Method for manufacturing stamped member and method for manufacturing blank | |
CN102601195B (en) | Pier thickness stamping process of separated pull ring and pier thickness stamping die | |
KR20210118266A (en) | Punch press mold for chamfer forming improved machining properties | |
RU2686440C1 (en) | Method of cutting parts from sheet multilayer materials with central metal layer and thickened outer elastic layers | |
RU2483824C1 (en) | Method of blanking parts from multilayer sheets with central metal layer and elastic outer layers | |
CN103521605A (en) | Flange punching blanking stamping device for automobile exhaust pipe | |
JP2002321022A (en) | Method for precise blanking in metal press working | |
TWI618585B (en) | Cutting apparatus and cutting method | |
RU2687384C1 (en) | Method of punching holes in sheet multilayer workpieces with central metal layer and thickened outer elastic layers | |
JPWO2020145063A1 (en) | Shearing method of metal plate and manufacturing method of pressed parts | |
JP6888472B2 (en) | Shearing method | |
JP2011016137A (en) | Burr reduction press device | |
RU2409444C2 (en) | Method of finish cutting with reduction | |
CN207914393U (en) | A kind of fine blanking die of punch-die and cavity plate | |
JP5382411B2 (en) | Processing equipment | |
RU2483823C1 (en) | Method of blanking parts from multilayer sheets with central metal layer and elastic outer layers | |
JP2001239329A (en) | Fluid pressure forming method and fluid pressure forming die | |
CN114505400B (en) | Die for reducing burrs of double-layer slit thin material lamination and blanking process | |
CN113523101B (en) | Forming method for sheet material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200522 |