С уменьшением зазора увеличивается пружинение отверстия и, следовательно, растет усилие съема. Для обеспечения плавной работы пресса, уменьшения усилий и снижения шума применяют матрицы или пуансоны со скошенными режущими кромками (рис. 1.26). Скосы выполняют симметричными — крышевидной формы. Так как скосы искажают материал, при вырубке их выполняют на матрице, при пробивке —на пуансоне. Высота скоса Н = (1-4-3) s. Угол <р — 3—8°. Усилие вырубки или пробивки Рс инструментом со скошенными режущими кромками ориентировочно составляет при Н = s Рс = 0,6Р при 2s Рс = 0,4Р. Для снижения усилия штамповки при многопуансонной вырубке и пробивке применяют пуансоны различной высоты. Разность высот пуансонов Н (рис. 1.27) составляет Н = (0,64-0,8) s. При пробивке близко расположенных отверстий центральные пуансоны должны быть короче остальных наполовину толщины листа. Усилие вырубки и пробивки группой пуансонов, имеющих различную длину, определяется по формуле 1 max» где Ртах — усилие вырубки одним или группой пуансонов, имеющих одинаковые наибольшие высоту и периметр. Конструкция инструмента. Рабочие части — пуансон и матрица, а также элементы и узлы штампа: направляющие полосы, прижимы, съемники, выталкиватели и др. монтируются в блоке штампа. Блок представляет собой верхнюю и нижнюю плиты, соединенные между собой направляющими устройствами.
Направляющие устройства штампа обеспечивают постоянство зазора между пуансоном и матрицей. Наиболее распространены направляющие, состоящие из цилиндрической колонки и спаренной с ней втулки. Колонки изготовляют из сталей 15 и 20 с последующей цементацией и закалкой.
В некоторых случаях направляющие используют и для точной фиксации промежуточной плиты съемника, служащей для точного направления пробивных пуансонов.
Конструкция шариковых направляющих показана на рис. 1.28. Втулка 4 запрессовывается в плиту 5 по глухой посадке. Высота втулки 4 такова, что во время работы штампа при крайнем положении верхней плиты колонка 1 с сепаратором не выходят из втулки. Сепаратор 3 представляет собой втулку, в стенках которой имеются расположенные по винтовой линии ступенчатые отверстия для размещения шариков. Диаметр шарика 2 (3—4 мм) превышает зазор между колонкой и втулкой. Колонка с посаженным на нее сепаратором запрессовывается во втулку с натягом 10—20 мкм. Вставленные в отверстие сепаратора шарики выступают на внутреннюю его поверхность на 0,2 мм. С наружной стороны сепаратора отверстие зачеканивается с таким расчетом, чтобы шарик не выпадал из гнезда и не заклинивался. Для устранения возможности засорения сепаратора и для удержания смазочного материала в верхней части втулки установлено уплотнение, контактирующее с колонкой, а нижняя часть втулки плотно закрыта. Тип вырубного штампа выбирают в зависимости от вида исходного материала, конфигурации и требуемой точности вырубаемой детали, характера операции, серии, условий удаления деталей и отходов, направления заусенцев. Наиболее производительными и простыми по конструкции являются штампы с жестким съемником, работающие на провал. Штампы с пружинным съемником применяют для вырубки деталей из тонкого листа, а также при пробивке длинных узких отверстий. В этом случае пружинный съемник предохраняет от поломки пуансоны при съеме с них материала. Пружинный съемник является одновременно и прижимом, предотвращающим деформацию заготовки в процессе вырубки. Особенно необходимо применение пружинного съемника при разделении материала по незамкнутому контуру или при пробивке отверстий в наклонных поверхностях. Штампы с верхним расположением матрицы, используемые обычно с жестким выталкивателем, применяются, как правило, для вырубки деталей из толстого металла.
Штампы последовательного действия применяют, когда необходимо вырубить ряд близко расположенных отверстий или когда кромка отверстия близка к краю полосы. Производительность этих штампов такая же, как и у вырубных штампов, работающих на провал. Сложные детали часто вырубают последовательно, причем вначале вырубают несимметричные участки их контура. Точность полученных деталей невысокая: отклонения расстояний между внутренним и наружным контурами в зависимости от размеров деталей достигают 0,05—0,1 мм. Точность вырубленных в штампах деталей зависит от точности фиксации шага подачи. Поэтому в этих штампах, как правило, работают с ловителями, которые компенсируют погрешности подачи обеспечивают точность и постоянство расположения наружного и внутреннего контуров деталей и точность межцентровых расстояний между двумя и более отверстиями так как точность размеров деталей в этом случае зависит только от точности изготовления рабочих частей штампа. Обычно допуск эксцентриситет наружного и внутреннего контуров не превышает 0,01—0,03 мм. Разновидности форм сечений вырубных и пробивных матриц показаны на рис. 1.29. Стенки рабочих окон матриц выполняют вертикальными и конусными. Для вырубки деталей с некруглым контуром применяют матрицу с цилиндрическим рабочим пояском высотой h и коническим провальным окном. Угол р принимается в зависимости от толщины заготовки, а высота пояска h — в зависимости от высоты Н матрицы (табл. 1.5). При вырубке деталей круглого контура используют матрицы с цилиндрическими рабочим пояском и провальным окном, диаметр которого больше диаметра рабочего окна на величину 2а — 1ч-2 мм (рис. 1.29, б). Матрицы такой конструкции применяются для пробивки отверстий диаметром до 5—8 мм. Провальное окно выполняют цилиндрическим для упрощения изготовления матрицы. Матрица, показанная на рис. 1.29, в, применяется в совмещенных штампах с обратным выталкиванием вырубленной детали и для вырубки крупных деталей.