Расчёт операций листовой штамповки

1. Диаметр вырубаемой заготовки D_заг. (мм), необходимый для изготовления изделия методом вытяжки, определяют из условия равенства площадей поверхности заготовки и готовой детали по формуле:

(обозначения , принятые в формуле см. на рис. 3.1)

2. Определение величины перемычек а и в, ширины полосы В и шага подачи А для трёх видов раскроя: однорядного, двухрядного параллельного, двухрядного шахматного.

Раскроем материала при листовой штамповке называется способ расположения вырубаемых деталей на заготовке – листе, полосе, ленте.

При раскрое нужно стремиться к такому расположению вырубаемых заготовок на листовом материале, при котором отход его был бы наименьшим. Вырубку круглых деталей можно производить в один, два и несколько рядов при параллельном или шахматном расположении заготовок в них (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Расположение круглых заготовок при вырубке на полосе:

а) однорядное; б) параллельное двухрядное; в) шахматное двухрядное.

Величину перемычек а и в определяют по табл. 3.1.

Таблица 3.1

Наименьшая величина перемычек

Основное назначение перемычек – компенсировать погрешности подачи материала и фиксации его в штампе с тем, чтобы обеспечить полную вырезку детали по всему контуру и предотвратить получение бракованных деталей. Кроме того, перемычки обеспечивают полосе прочность и жёсткость, необходимую для подачи материала в штампе.

Ширину полосы В (мм) определяют:

- при однорядном раскрое: В = D_заг. + 2в;

- при двухрядном параллельном: В = 2D_заг. + 2в + а;

- при двухрядном шахматном:

В = С + D_заг. + 2в = [(D_заг. + а) • cos30º + D_заг. + 2в].

Шаг подачи определяют по формуле:

А = D_заг. + а (мм)

3. Определить коэффициент использования материала (КИМ) для всех видов раскроя. Выбрать наиболее экономичный вид раскроя.

Оценку экономичности того или иного вида раскроя производят по коэффициенту использования заготовки КИМ

где F₀ – площадь поверхности вырубаемой заготовки, мм²;

П_р – количество рядов раскроя.

4. Рассчитать силу вырубки P_выр. При определении силы вырубки для двухрядного раскроя считать, что за один ход ползуна пресса вырубаются одновременно две заготовки.

Силу вырубки P_выр. (Н) определяют по формуле

где 1,3 – коэффициент, учитывающий неравномерность толщины материала и затупление режущих кромок инструмента (пуансона и матрицы);

D_заг. – диаметр вырубаемой заготовки, мм;

S – толщина заготовки, мм;

σ_ср. – сопротивление срезу, МПа (см. табл. 3.2.)

Таблица 3.2

Механические свойства листовых материало

5. Определить коэффициент вытяжки m при изготовлении из плоской круглой расчетной заготовки стакана заданных размеров по формуле

6. Рассчитать силу вытяжки Pвыт по формуле

где D₁ – диаметр изделия считая по средней линии (D₁ = D_изд. - S), мм;

S – толщина материала, мм;

σ_в – предел прочности материала, Н/мм² (см. табл. 3.2);

K – коэффициент выбираемый из табл. 3.3.

По рассчитанным усилиям вырубки и вытяжки выбирают прессовое оборудование, необходимое для штамповки изделия.

Практическая часть

Порядок выполнения работы

Для выполнения задания необходимо:

1.Получить у преподавателя номер индивидуального задания по табл.3 приложения. Отчет о выполнении работы оформить на листах формата А4 в соответствии с примером (приложение 1).

2. Начертить чертёж детали «Стакан» (рис. 3.2) в масштабе 1:1

Рис. 3.2. Стакан

3. Провести расчёт операций листовой штамповки

4. Определить коэффициент использования материала (КИМ) для всех видов раскроя. Выбрать наиболее экономичный вид раскроя.

5. Рассчитать силу вырубки P_выр.

6. Определить коэффициент вытяжки

7. Рассчитать силу вытяжки .

8 .Обсудить результаты работы и сделать выводы.

Контрольные вопросы

1. Формоизменяющие операции листовой штамповки.

2. Разделительные операции.

3. Листовая штамповка. Сущность, достоинства, недостатки, область применения.

4. Операция вытяжка.

5. Операция вырубка.

6. Влияние вида раскроя на КИМ при вырубке.

7. Что такое раскрой материала?

8. Оборудование, используемое при листовой штамповке.

9. Инструмент, применяемый при листовой штамповке.

10. Влияние размеров детали, толщины и механических свойств материала заготовки на силу вырубки и вытяжки.

Тестовые задания для занятия №3

1. Протяжка на оправке приводит к ...

1) уменьшению внутреннего и увеличению внешнего диаметра

2) уменьшению внешнего и увеличению внутреннего диаметра

3) увеличению внутреннего и внешнего диаметра- да

4) уменьшению внутреннего и внешнего диаметра

2. Операция отделения части заготовки по замкнутому контуру называется ...

1) отрубка

2) гибка

3) прошивка- да

4) протяжка