Основной задачей при проектировании инструмента для резки гнутых профилей является подбор оптимальной конфигурации режущего ножа, форма которого должна обеспечивать качественный рез профиля, отсутствие смятия предторцевых зон и минимальное усилие резки. Для обеспечения данных условий главным фактором является угол реза профиля.

Для оценки влияния угла реза на энергосиловые параметры процесса была исследована модель гильотинной резки, где определялось влияние угла  на усилие и энергию реза.

  Далее приведены анимации процесса резки профиля при различных углах реза (0, 10, 45, 70 град). 

Параллельная резка

 

 

Резка под углом 10 градусов

 

Резка под углом 45 градусов

 

Резка под углом 70 градусов

Характерно отличие формы отхода при различных углах реза. Также видно распространение пластических деформаций в зоне реза. Если при угле 10 градусов деформация в основном сосредоточена в зоне реза, то при угле 70  градусов деформация сосредоточена, как в зоне реза, так и по большей части отхода и как результат увеличение внутренней энергии реза.

Выбор оптимальных углов реза связан с минимальными затратами на прикладываемое усилие и энергию реза. Для этого были построены графики зависимости усилия и внутренней энергии от угла реза. Далее эти графики сопоставлялись вместе на поиск оптимальных углов реза, обуславливающих минимальное усилие и внутреннюю энергию реза. В результате был выявлен рабочий диапазон углов реза, который составляет угол 8-33 градусов. Эти значения можно использовать при проектировании ножей для резки гнутых профилей с минимальными энергозатратами.

 Программа LS-Dyna хорошо подходит для моделирования разделительных операций процессов обработки металлов давлением. В результате проведенных исследований были изучены этапы деформирования и разделения заготовки при гильотинной резке, выявлен оптимальный диапазон углов реза, соответствующий (8-330), при условии минимального усилия и внутренней энергии реза, а также были исследованы процессы реза для конкретных гнутых профилей.

Источник:

Илюшкин М.В. Исследование резки гнутых профилей в штампах с помощью математического моделирования // Формообразование гнутых профилей: теория и практика. (2013 г.): Сборник научных трудов / под науч. ред. д-ра техн. наук, профессора В.И. Филимонова. – Ульяновск : УлГТУ, 2014. – с. 18-27.