Rotační řezací matrice

S rychlým pokrokem technologie se aplikace kovových lisovacích dílů v různých průmyslových odvětvích stále více rozšiřuje a požadavky na kvalitu výrobků a rozměrovou přesnost jsou stále přísnější. Tradiční techniky zpracování některých produktů již tyto požadavky nesplňují. To je zvláště patrné u výrobků pro tažení kovů. Během procesu kreslení mohou problémy, jako je anizotropie materiálu, nerovnoměrná tloušťka, nepřesné umístění nebo nerovnoměrná vůle, vést k nerovné hraně. U dílů, které vyžadují ploché a esteticky příjemné konce, je nutný další proces ořezávání. Dříve jednoduché způsoby ořezávání (jako je ruční ořezávání jednoduchými matricemi nebo ořezávání na soustruzích a spřádacích strojích) nesplňovaly požadavky na toleranci a byly neefektivní. Použití vysoce přesných rotačních řezacích nástrojů však může dosáhnout požadovaných výsledků.

Rotační střižné raznice je zkrácený termín pro rotující a plovoucí ořezávací raznice s otočným blokem. Na základě polohy razníku a matrice je lze rozdělit do dvou typů: konvenční a děrovací. Podle směru ořezového řezu se dělí na axiální (podélné) ořezávací raznice (šroubovicové střižné raznice) a radiální (příčné) ořezové raznice (plovoucí kyvné ořezové raznice). Vzhledem k jejich rozšířenosti v aplikacích jsou zde představeny pouze spirálové řezací nástroje a plovoucí řezací nástroje s kyvným blokem.

■ Celkový konstrukce matrice návrh

1. Spirálová ořezávací matrice:

Tato matrice se používá pro ořezávání válcových tažených dílů.

(1) Jádro 6 je vyjímatelné. Během provozu je obrobek navlečen na jádro a umístěn do závitového pouzdra 15. Když lisovací saně klesají, lisovník 9 nejprve tlačí dolů na jádro 6, což způsobí, že obrobek klesá spolu s ním. Potom omezovací kolík 11 tlačí dolů a kluzný blok 14 klesá spolu s ním. Vnější profil kluzného bloku 14 má přímý závit; při návrhu je třeba dbát na to, aby úhel sklonu kluzného bloku nebyl příliš velký, jinak je matrice náchylná k zaseknutí. Viz obrázek 2.

(2) Během sestupu se posuvný blok 14 pohybuje podél spirálové vnitřní dutiny sedla posuvného bloku 7 (konstrukční schéma sedla posuvného bloku 7 viz obrázek 3).

(3) Zápustka 12 se také pohybuje odpovídajícím způsobem a vykonává relativní pohyb proti razníku, aby se ořízl obrobek. Když šoupátko lisu stoupá, ejektorový kroužek 16 působením ejektorového mechanismu tlačí šoupátkový blok 14 zpět do jeho původní polohy ve směru spirály. Pružina 2 a vyhazovací kroužek 17 vyhazují obrobek a jádro.

(4) Pro usnadnění vyjmutí obrobku z jádra je v jádru 6 vytvořen závitový otvor. Do tohoto otvoru lze zašroubovat šroub pro usnadnění vytažení jádra.

（5）Délka obrobku po oříznutí je řízena jádrem 6. Tato zápustka je v použití omezená, protože může ořezávat pouze válcové obrobky, a ve spojení se složitostí obrábění spirálové vnitřní dutiny je postupně nahrazována plovoucími ořezávacími zápustkami s kyvným blokem. Tato struktura matrice se obecně používá pro vyšší (delší) tažené díly nebo válcové obrobky.

■ Plovoucí ořezávací matrice s otočným blokem

Plovoucí řezací nástroj s otočným blokem je k dispozici ve dvou typech: konvenční a obrácená montáž. Mají drobné konstrukční rozdíly, především opačné vertikální polohy razníku a matrice, zatímco zbývající součásti jsou do značné míry totožné.

1. Struktura konvenční plovoucí ořezávací matrice s otočným blokem je znázorněna na obrázku.

2. Reverzní plovoucí ořezávací nástroj s kyvným blokem je znázorněn na obrázku.

3-1. Struktura plovoucí ořezávací matrice s houpacím blokem :

Obrázek ukazuje plovoucí ořezávací matrici pro pravoúhlé díly. Jeho hlavní charakteristiky jsou: matrice 8 je namontována na desce držáku matrice 6. Deska držáku matrice 6 má posuvné uložení H9/h9 s otvorem ve spodním sedle matrice a je neustále tlačena nahoru vyhazovacím mechanismem (neznázorněno na obrázku) přes šroub s válcovou hlavou 12. Před lisováním je obrobek 7 umístěn do matrice 8 a je podepřen částí 2 a vyhazovacím jádrem3. 9 je vložen do dílu. Jeho vnější tvar odpovídá H7/h7 vnitřnímu tvaru součásti. Výška jádra se rovná požadované výšce hotového obrobku. Čtyři omezovací sloupky 11 se používají k ovládání mezery mezi spodním povrchem razníku a horním povrchem matrice. Jeho hodnota je dána tloušťkou materiálu, obecně stanovenou na 0,05 mm.

3-2. Pracovní princip plovoucí ořezávací matrice:

Když je matrice v provozu, horní matrice využívá tlak z lisu k tomu, aby lisovník 10 nejprve přitlačil na jádro, část 7, vyhazovací desku 2 a pružinu. Jak pokračuje sestup, úderník se chystá vstoupit do matrice. Působením koncového bloku zdvihu je však mezi rovinnými plochami razníku a matrice udržována specifická mezera. V tomto bodě zůstává matrice v neustálém kontaktu s okolními vodícími deskami 1, 13, 4 a 5. Jak se matrice pohybuje v dráze tvořené vodicími deskami, nepohybuje se pouze vertikálně (nahoru a dolů), ale také se pohybuje horizontálně. Jádro 9 se pohybuje odpovídajícím způsobem s ním, což znamená, že podstupuje relativní pohyb proti razníku. Působením střižné síly se polotovar stříhá. S využitím měnících se kontaktních ploch vodicích desek se matrice posouvá v různých směrech a postupně ořezává přebytečný materiál. Obrázek 2 znázorňuje čtyři fáze zpomaleného průrazu ukazující relativní posunutí matrice proti razníku pro oříznutí přebytku. Ve skutečnosti je oříznutí dokončeno okamžitě během operace lisování.