Зазор матрицы имеет решающее значение для качества детали.

Практика доказала, что размер зазора и равномерность его распределения напрямую влияют на качество срезанной кромки, точность размеров, усилие вырубки и срок службы штампа вырубаемой детали. Размеры зазора можно разделить на три состояния: правильный зазор, чрезмерный зазор и недостаточный зазор.

(1). Краевое состояние штампа

При правильном зазоре трещины, образующиеся на режущих кромках пуансона и штампа, совпадают во время разделения материала, в результате чего получается относительно прямая, гладкая срезанная кромка с минимальным перекатом и заусенцами, что обеспечивает более высокое качество детали; однако правильный зазор — это не абсолютная величина, а определенный диапазон, в пределах которого могут быть получены детали с хорошими срезанными краями. При чрезмерном зазоре трещины на кромках пуансона и штампа не совпадают — трещина у кромки пуансона лежит внутри трещины у кромки штампа, что приводит к значительному растяжению материала, уменьшению зоны притирки, увеличению заусенцев, накатов и конусностей; и наоборот, если зазор недостаточен, трещины снова не совпадают, причем трещина со стороны пуансона лежит вне трещины со стороны штампа, образуя вторичную зону воронения на срезанной поверхности и приводя к расслоениям и заусенцам между ними.

(2). Что касается точности размеров

После вырубки или прошивки упругое восстановление (пружинение) влияет на точность размеров. Когда зазор ниже определенного порога, деформация сжатия приводит к тому, что размер вырубленной детали превышает размеры штампа, а размер перфорированного отверстия становится меньше размера пуансона из-за упругого восстановления. И наоборот, когда зазор превышает определенный порог, деформация растяжения приводит к тому, что размер заготовки становится меньше размера штампа, а размер пробитого отверстия превышает размер пуансона из-за упругого восстановления. Влияние зазора на точность вырубки и прошивки различно и также связано с направлением прокатки материала.

(3) . Относительно силы гашения и срока службы штампа

При большем зазоре сила вырубки в некоторой степени уменьшается, а также уменьшаются сила зачистки и сила выталкивания. Во время вырубки заготовка оказывает боковое давление на режущие кромки пуансона и штампа, при этом между пуансоном и штампом, а также между штампом и вырубленной деталью существует трение. Меньший зазор приводит к большему боковому давлению и трению. Кроме того, из-за ошибок изготовления и сборки самой матрицы пуансон не может быть идеально перпендикулярен поверхности матрицы, а распределение зазоров не может быть полностью равномерным. Поэтому минимальный зазор ускоряет износ режущих кромок пуансона и матрицы, сокращая срок их службы. Больший зазор может уменьшить трение между боковыми поверхностями пуансона/матрицы и материалом, смягчая неблагоприятные последствия неравномерного распределения зазора и тем самым увеличивая срок службы матрицы. Однако если зазор слишком велик, соответственно увеличивается изгиб заготовки, что приводит к неравномерному распределению сжимающих напряжений на торцах пуансона и режущих кромках штампа. Это делает их склонными к сколам или пластической деформации, что также вредно для жизни.

(4). Влияние зазора штамповки на продукцию

Таким образом, контроль зазора вырубки является основой проектирования и процесса штамповки листового металла. Как уже говорилось, соответствие зазора напрямую и одновременно определяет качество поверхности и размерную точность изделия, а также существенно влияет на энергопотребление производства и долговечность штампа. Это не изолированная величина, а точка инженерного баланса, связывающая свойства материала, требования к продукции и производственные затраты.

Таким образом, успешная конструкция штампа заключается в глубоком понимании цепных реакций, вызываемых тремя условиями — «правильный зазор, чрезмерный зазор и недостаточный зазор», — а также в оптимизации и стабилизации зазора в оптимальном диапазоне посредством точных расчетов и накопленного опыта. Освоение этого ядра необходимо для обеспечения высокого качества и стабильности заготовок и, в конечном итоге, для достижения максимальной эффективности производства и экономии штампов.