Эластичная среда при вырубке служит матрицей, а при пробивке — пуансоном. Так как при этом отсутствуют зазоры и требуется значительное давление эластичной среды, вырубленные детали обладают высокой плоскостностью и не имеют заусенцев. При вырубке (пробивке) на эсцеитриковых или винтовых прессах применяют штампы с нижним расположением конвейера с эластичным блоком. На кривошипных и гидравлических прессах используют штампы с верхним расположением контейнера. Эластичный блок 3, изготовленный из резины марок Р 4004 или Р 3826 или из полиуретана СКУ-7, размещен в контейнере 2. На блок устанавливают заготовку 5, сверху которой кладут шаблон 4 с острыми кромками, изготовленный из незакаленной инструментальной стали. Форма и размеры шаблона (табл. 1.42) должны точно соответствовать конфигурации вырубаемой детали, включая отверстия и пазы. По наружному и внутреннему контурам боковые стороны шаблона имеют скосы под углом 3—4°. Односторонний зазор между боковой поверхностью плиты 1 и внутренними стенками контейнера 2 составляет при резиновом блоке 0,5 мм, при полиуретановом — около 0,1 мм. Такие зазоры исключают выдавливание резины при нагрузке на блок и предохраняют от разрушения примыкающие к стенкам контейнера края полиуретанового блока. Необходимое усилие вырубки (пробивки) определяется " по наибольшему удельному давлению , и площади полиуретанового блока: где k = l,2-f-l,3 — коэффициент запаса, учитываемый при вырубке на механических прессах; q — удельное давление, МПа; F — площадь полиуретанового блока, мм2. Наибольшее давление полиуретанового блока, необходимое для вырубки детали, определяется наименьшим диаметром пробиваемого отверстия. Расчет удельного давления для пробивки отверстия проводится по формуле Необходимое удельное давление для вырубки наружного и внутреннего контуров детали определяется по формуле В этих формулах тср. — сопротивление срезу, МПа; s — толщина материала, мм; П. — периметр детали (наружный, внутренний) или отверстия, мм; F — площадь отверстия, мм2; кг — коэффициент формы отверстия: для круглых отверстий к = 1; для квадратных к « 0,8-0,9; для треугольных k = 0,7—0,8; k2— коэффициент, зависящий от отношения диаметра отверстия к высоте Шаблона; при d/h < < 5 11 = 1, при d/h =« 5-т-Ю, . = l-f-2,5; А — высота шаблона, мм. Знак плюс в формуле ставиться при вырубке наружного контура, минус — при вырубке внутреннего.
Гибка в жестких штампах с шарнирными матрицами осуществляется давлением плоскостей полуматриц на всю поверхность отгибаемых полок. При этом контакт между матрицей и заготовкой сохраняется в течение всего процесса гибки. При одноугловой гибке пуансон сохраняет контакт с заготовкой по узкой полосе в зоне гибки, а при двух угловой гибке —- по всей поверхности заготовки йод торцом пуансона; Так как при этом процесс гибки осуществляется без свободного изгиба, прямолинейность отгибаемых полок не нарушается; Гибка в штампах с шарнирными матрицами обеспечивает возможность получения деталей без задирой, царапин по наружной поверхности детали и без смещения отгибаемых полок вследствие отсутствия скольжения заготовки между рабочими частями штампа.
Гибка в шарнирном штампе с эластичной матрицей позволяет получать детали с рельефными участками на отгибаемых полках. В качестве эластичной среды используются вставки из полиуретана СКУ-7л.
Вытяжка резиной или полиуретаном. Схема вытяжки обжатием эластичной матрицей по жесткому пуансону 4 показана на рис. 1.167. При вытяжке по этой схеме листовая заготовка 5 подвергается давлению, передаваемому эластичной подушкой 2, заключенной в контейнер 1. Резина (или полиуретан) обжимает по всей поверхности вытягиваемую деталь. Во избежание гофрообразования на фланце и стенке детали применяют прижим 3 по фланцу. При вытяжке эластичной матрицей по жесткому пуансону между пуансоном и заготовкой возникают полезные силы трения, а вредное трение между заготовкой и матрицей отсутствует. Используется простая по конфигурации оснастка.
К недостаткам относятся: необходимость высоких удельных усилий, необходимость специального оборудования, склонность к гофрообразованию. Минимальная толщина заготовки: при вытяжке алюминиевых сплавов — 0,4 мм, при вытяжке стали — 0,2 мм. Вытяжкой в жесткой матрице полиуретановым пуансономформблоком можно получать детали типа сфер, стаканов, коробок и т. д. Пример вытяжного штампа показан на рис. 1.168. В этом штампе пуансон и прижим составляют одно целое и выполнены из полиуретана. Вытяжка детали происходит в результате деформации полиуретана и его воздействия на заготовку, которая принимает форму стальной матрицы.
Усилие пресса для вытяжки деталей с помощью полиуретана определяется по формуле— удельное давление эластичной среды; F — площадь заготовки. Удельное давление при вытяжке полиуретановым пуансоном по жесткой матрице минимальный радиус. При вытяжке жестким пуансоном по полиуретановой матрице удельное давление вытяжки зависит от свойств и толщины материала: сплавы алюминия — q Щ ЗО-г-бО МПа; латунь, сталь — q Ж 35-г-65МПа; сталь коррозионно-стойкая — | = 90—120 МПа. При вытяжке смазывают только поверхность заготовки, обращенную в сторону металлических рабочих частей; поверхность заготовки, обращенная в сторону эластичной среды, должна быть чистой и сухой. Поверхность полиуретановой подушки периодически протирают авиационным бензином.
В отличие от вытяжки в стальном штампе при вытяжке эластичной среды силы трения не совпадают с направлением течения металла, что вызывает в заготовке сжимающие напряжения. Это способствует увеличению степени вытяжки.
Вытяжка гидроэластичным пуансоном — подушкой и жесткой матрицей. Подушка монтируется на наружном ползуне 6 пресса двойного действия и представляет собой полый цилиндр 9, нижний торец которого перекрыт резиновой диафрагмой 4. В цилиндре выше диафрагмы 4 закреплена эластичная уплотняющая диафрагма 5. Диафрагма 4 в виде быстросменного резинового блока предназначена для защиты уплотняющей диафрагмы 5 от износа и порезов. В полости, ограниченной стенками цилиндра 9 и диафрагмой 5, находится рабочая жидкость 10. В верхнюю часть цилиндра входит плунжер 8 с уплотнителем 7, закрепленным на внутреннем ползуне пресса. В столе пресса имеется выталкиватель в виде буфера, управляемого пневматически или гидравлически.
Матрицу 2 устанавливают на столе пресса 1. Матрицу 2 обычно выполняют цельной, но если штампуемая деталь имеет поднутренные участки, матрицу делают разъемной.
