Операции листовой штамповки

Коротко

Листовая штамповка объединяет разделение листа и изменение его формы. Вырубка даёт наружный контур детали, пробивка — отверстие, гибка — угол или профиль, вытяжка — полую заготовку. Отбортовка и местная формовка создают дополнительные элементы. Выбор операции начинается с геометрии изделия, материала и требований к кромке, а не с максимального усилия доступного пресса.

Операции и результат

Операция	Что меняется	Контроль результата
Вырубка	Отделяется наружный контур	Размер, заусенец, плоскостность
Пробивка	Удаляется материал отверстия	Диаметр, положение, состояние кромки
Гибка	Поворачиваются участки листа	Угол после разгрузки, радиус, трещины
Вытяжка	Фланец поступает в стенку	Толщина стенки, складки, высота
Отбортовка	Поднимается край или край отверстия	Высота борта, трещины по краю
Формовка	Создаётся местный рельеф	Глубина, утонение, повторяемость

Как построить маршрут

Для кронштейна сначала определяют базовые поверхности и систему размеров. Отверстия удобнее получать на плоской заготовке, если последующая гибка не искажает их и инструмент имеет доступ. Отверстие рядом с линией гиба может овально деформироваться; тогда меняют положение, вводят разгрузку либо переносят пробивку после гибки. Окончательный выбор зависит от допусков и оснастки.

В последовательном штампе полоса проходит позиции с сохранением перемычек и базирования до отделения детали. В совмещённом штампе несколько действий выполняются за ход. При сравнении вариантов учитывают число позиций, устойчивость подачи, удаление отхода, доступ для обслуживания и возможность обнаружить ошибку до следующего перехода. Меньшее число ходов само по себе не гарантирует меньшую себестоимость.

Воспроизводимый пример усилия

Рассмотрим пример: круглая вырубка диаметром 50 мм из листа толщиной t = 2 мм. Условно задано сопротивление срезу τ = 300 Н/мм². Периметр L = π × 50 = 157,080 мм. Начальная оценка F = L × t × τ = 94 247,8 Н = 94,248 кН. Здесь τ — сопротивление срезу данного материала, а не предел прочности при растяжении.

Если одновременно пробиваются два отверстия диаметром 10 мм, добавляется периметр 2 × π × 10 = 62,832 мм. Суммарное усилие разделения получается 131,947 кН. Если эти отверстия пробиваются на другой позиции, нагрузки сравнивают по фактически одновременно работающим инструментам. Формула не описывает усилие вытяжки или гибки.

Проверка оборудования

Расчётная нагрузка должна соответствовать допустимому усилию пресса на рабочем участке хода. Дополнительно проверяют энергию за ход, жёсткость, размер стола, закрытую высоту и внецентренную нагрузку. Усилие съёма, прижима и динамические эффекты учитывают отдельно по конструкции. Номинальная тоннажность не заменяет эти проверки.

Что фиксировать в карте процесса

Записывают марку и состояние листа, диапазон толщины, направление прокатки, геометрию заготовки, зазоры, радиусы, смазку и критерии приёмки. Для разделения контролируют высоту заусенца и кромку, для гибки — угол и радиус после разгрузки, для вытяжки — карту толщины. Упрочнение между переходами учитывают при оценке следующей операции.

Опытная партия проверяет маршрут целиком. Детали маркируют по последовательности изготовления, сопоставляют размеры с состоянием режущих кромок и трендом усилия. Износ меняет геометрию инструмента, поэтому устойчивость нового штампа ещё не подтверждает ресурс серии. Корректировки вводят по одному параметру с записью результата, чтобы сохранить причинную связь.