Kalkulator siły wykrawania
Ten kalkulator liczy siłę wykrawania otworu okrągłego lub prostokątnego w blasze — z obwodu wykroju, grubości i wytrzymałości materiału na ścinanie. Podaje też siłę z zapasem do doboru prasy i zalecany luz stempla.
🧮 Policz od razu
Wzór jest zaskakująco prosty
Siła = obwód wykroju × grubość blachy × wytrzymałość na ścinanie. Wykrojenie otworu ø20 mm w blasze 3 mm ze stali S355 wymaga 75 kN, czyli ok. 7,7 tony nacisku. Obwód liczy się jako π × średnica dla otworu okrągłego albo suma boków dla prostokątnego — dlatego otwór kwadratowy o tym samym polu wymaga większej siły niż okrągły.
Blacha nie pęka od nacisku, tylko od ścinania
Stempel nie „przebija” materiału — ścina go po obwodzie. Dlatego do obliczeń używa się wytrzymałości na ścinanie, która dla stali wynosi ok. 80% wytrzymałości na rozciąganie. Proces przebiega w trzech fazach: sprężystym odkształceniu, plastycznym wciśnięciu i wreszcie pęknięciu, które biegnie od krawędzi stempla do krawędzi matrycy. Stąd charakterystyczna krawędź wykroju: gładka strefa ścinania u góry i chropowate pęknięcie u dołu.
Luz między stemplem a matrycą
To parametr decydujący o jakości. Przyjmuje się 5–10% grubości blachy na stronę — dla blachy 3 mm to 0,15–0,3 mm. Za mały luz powoduje wtórne ścinanie, zacieranie i szybkie tępienie narzędzia; za duży daje wyraźny zadzior i pofalowaną krawędź. Przy materiałach twardszych stosuje się większy luz, przy miękkich — mniejszy.
Dobór prasy z zapasem
Do wartości obliczonej dolicza się 15–25% zapasu. Powód jest prozaiczny: stempel tępi się w trakcie eksploatacji, a tępe narzędzie wymaga wyraźnie większej siły. Jeśli prasa pracuje na granicy możliwości, pierwsze setki wykrojeń pójdą dobrze, a potem maszyna zacznie się zatrzymywać w połowie skoku. Siłę można też zmniejszyć, stosując stempel ze skosem natarcia, który tnie stopniowo zamiast całym obwodem naraz.