Кольцевой клиновой выступ располагается только снаружи контура реза внутри контура реза условия течения металла более благоприятною.
Наилучшие условия для чистовой вырубки создаются, когда контур кольцевого выступа точно соответствует контуру вырубки. При простом контуре вырубки кольцевой выступ располагают эквидистантно линии реза. При сложном контуре вырубки, ввиду значительных трудностей изготовления эквидистантного выступа ограничиваются лишь изменением расстояния от линии реза до контура выступа простой формы (рис. 1.162). Выступ, расположенный на матрице, уменьшает течение металла вдоль кромки детали больше, чем выступ на прижиме. Однако выполнения выступа на матрице избегают, так как затрудняется заточка. Поэтому обычно выступ выполняют на прижимном кольце. При чистовой вырубке тол сто л истового металла выступ выполняют на матрице и прижимном кольце для уменьшения сркугления кромок вырубленных деталей. В этом случае необходимо строгое совпадение вершин выступов. Нагрузка на вырубной пуансон представляет сумму усилий вырубки Рч. в и противодавления Рпр, которые определяются по следующим формулам, МПа: где L — периметр вырубки, мм; S — толщина материала, мм; сгв — временное сопротивление материала, МПа; / = 0,7~-0,9 (обычно принимается его большее значение).
Средняя удельная нагрузка, МПа, на пуансон рассчитывается по формуле толщины материала заготовки, ее прочности, усилия «Яар» и с уменьшением площади F торца пуансона.
Чистовая вырубка сопровождается значительными деформациями, вызываемыми вдавливанием кольцевого клиновидного выступа и отделением детали. При этом происходит значительное упрочнение и повышение твердости материала. Исходный материал должен , иметь минимальные пределы текучести и временного сопротивления и максимальные значения относительного сужения. Наиболее пригодны к чистовой вырубке цементируемые стали медь, латунь с содержанием меди не менее 70 %, алюминий и его сплавы. Хорошо поддаются чистовой вырубке материалы, у которых отношение ат/Щ 0,6. Стали с пластинчатой структурой перлита для чистовой вырубки непригодны. Наличие в стали крупных зерен цементита приводит не только к ухудшению поверхности среза, но и к разрушению режущих кромок пуансона и матрицы. Наиболее благоприятна структура стали со 100 % сферического перлита. Детали со сложным контуром, например зубчатым, рекомендуется изготовлять из спокойных сталей. Штампы для чистовой вырубки выполняются с подвижным пуансоном и неподвижным прижимом (рис. 1.163, а) и с неподвижным пуансоном и подвижным прижимом. ДЛЯ обеспечения высокой жесткости и прочности, предотвращающих смещение рабочих частей, перемещающихся с незначительным зазором, плиты штампов выполняют массивными. В штампе с подвижным пуансоном заготовка до начала вырубки прижата к матрице 3 прижимом 5 и остается в этом положении до конца вырубки. Пуансон 4 движется вверх, преодолевая усилие противодавления выталкивателя 2 и сопротивление срезу металла заготовки. В штампе с подвижным пуансоном заготовка прижимается матрицей 3 к прижиму 5 и выталкивателем 2 к пуансону 4. В процессе вырубки выталкиватель 2 и пуансон 4 неподвижны, а матрица 5 и прижим 4 перемещаются вверх. Вырубку и пробивку отверстий в деталях из неметаллических материалов, таких как тонколистовая резина, кожа, асбест, картон, феродо, можно проводить в обычных штампах с пружинным съемником. Зазоры при этом устанавливаются минимальными.
При вырубке деталей из хрупких слоистых материалов, таких как гетинакс, слюда, большое внимание уделяется качеству поверхностного среза. В большинстве случаев не допускаются сколы, расслоения и заусенцы, отрицательно влияющие на эксплуатационные характеристики детали. Для уменьшения сколов и расслоений, а также улучшения качества поверхности среза применяют прижим.
При вырубке тонколистовых слоистых материалов двусторонний зазор между рабочими частями должен быть в пределах 0,001— 0,003 мм. Твердость рабочих частей HRC 60—63, шероховатость поверхности 0,4—0,8 мкм. Для уменьшения расслоения применяют конусные матрицы с уклоном 30°.
В процессе работы необходимо периодически удалять из штампа частицы пыли от штампуемых материалов, которые приводят к быстрому износу рабочих частей, увеличению зазора и ухудшению качества вырубаемых деталей.
Для вырубки мягких материалов — кожи, резины, пробки, ткани и др., а также некоторых слоистых пластиков применяют ножевые штампы. Пуансоны ножевых штампов представляют собой втулку с заточенными на конце рабочими кромками. В качестве матрицы используют плиту, выполненную из твердого дерева, фибры, полиуретана или других вязких материалов, не разрушающихся под действием ножей и не затупляющих их.
Углы заточки ножей при вырубке резины, пробки, картона, бумаги, кожи, а также эбонита в нагретом состоянии составляют а = 16—18°. Для вырубки термопластиков (целлулоида), полиэтилена а Ц 18-7-25°. Для слоистых пластмасс (текстолита) а = = 30-7-40°. При двойном режущем угле угол заточки составляет 8—12°. Усилие вырубки и пробивки ножевыми штампами на 30—50 % ниже, чем при вырубке обычными штампами. Поверхность среза — неровная. Вырубка и пробивка с помощью эластичной среды — резины и полиуретана применяется в мелкосерийном производстве. Основная особенность этой вырубки — простота и дешевизна оснастки, которая состоит из универсального резинового или полиуретаного блока, заключенного в стальной контейнер, и шаблона.
Наиболее' целесообразно вырубать этим способом детали из материалов толщиной 0,01—1,0 мм (при толщинах материала свыше 1,5—2 мм снижается стойкость полиуретана), для которых весьма сложно изготовлять штампы с почти беззазорной подгонкой рабочих частей.
