Автоматизація виробництва деталей "Наконечник", "Кронштейн", "Клапан", страница 8

Приймаємо спосіб розкрою смугового матеріалу - розкрій з відходами, тому що при безвідхідному розкрої мала точність утвореного контуру. Тип розкрою -прямий, тому що цей тип застосовується для деталей простої геометричної форми.

Визначимо ширину смуги :

В= А+ 2b+ ∆ш 

Де А- розмір деталі поперек смуги ;

b1= 1.8 мм- величина бічної перемички, [1];

∆ш  =0,6 мм- односторонній допуск  на ширину смуги, [1]. 

В= 49+ 2·1,8+ 0,6= 53,2 мм

Зобразимо схему розкрою матеріалу, враховуючи що вирубка  відбуватимится  в штампі сумісної дії.

                                                     

Рис.1.11. Схема розкрою смуги.

Як основний матеріал приймаємо лист сталевий, товщиною 0,5 мм із розмірами 800 х 2000 мм за ДСТ 3680-57.

З одного листа в результаті розкрою виходить: к= 800/53,2= 15,04 смуг. Приймаємо к= 15 смуг. З кожної смуги вирубується n= 2000/57,8=34,6 деталі. Приймаємо n= 34 деталі. Усього з листа виходить П = 15 ·34= 510 деталей.                 

Рис.1.12. Схема розкрою листа.

Для визначення економічності такого розкрою необхідно визначити коефіцієнт розкрою :

Кр=(f·np/B·h) ·100%

Де  f - площа поверхні деталі ;

n = 1- кількість рядів розкрою;

В=53,2 мм  ширина смуги;

h=57,8 мм – крок вирубки.

Визначимо площу поверхні деталі. Для цього розіб’ємо деталь на елементарні фігури.

Так як деталь симетрична то достатньо порахувати площу 1/2  деталі.                                                              

Рис.1.13. Розбивка деталі на частини.

Знайдемо площі елементарних фігур :

F1= a1·b1= 21,5·1,5= 32,25 мм2

F2= a2·b2= 17,8·2,5= 44,5 мм2

F3= a3·b3= 24,5·34,7= 850,15 мм2

F4=  π·d 2 /16= 3.14·522 /16= 522,17 мм2

F= F1+F2+F3+ F4=32,25+44,5+850,15+522,17= 1449,07  мм2

Площа всієї поверхні деталі дорівнює :

f= 2·F= 2·1449,07= 2898,14  мм2

Коефіцієнт розкрою :

Кр=(2898,14·1/53,2·57,8)100%=94%

Однак коефіцієнт розкрою не дає повної уяви про загальне корисне використання металу. Для цього необхідно визначити коефіцієнт використання металу :

 % де m=510 – кількість деталей з листа;

f =2898,14 мм2 –площа поверхні деталі;

А =2000мм –довжина листа;

С =800мм – ширина листа.

Коефіцієнт використання металу :

k=(2898,14*510/2000*800)100%= 92%

Отже маємо досить високий коефіцієнт використання металу.

1.3.5. Технологічне зусилля процесу.

1.3.5.1 Визначимо зусилля необхідне для різки заготівок на смуги з листа .

Різка відбувається на гільйотинних ножицях. Зусилля визначається за формулою :

Pг = 0,5S2·sср/tgj

Де sср = 290 МПа - опір зрізу [1];

S – 0,5 мм- товщина матеріалу;

j = (2-6° ) -кут нахилу ножа , приймаємо j= 3°

Рг= ( 0,5·0,52 ·290 )/ tg 3° = 6,9 кН

Враховуючи наявність згину, притуплення ножів розрахункове зусилля збільшуємо на 30% . Остаточно маємо

Рг   = 6,9·1,3 = 8,97 кН

Вибираємо кривошипні листові ножиці з похилим ножем (гільйотині ) моделі НДЗ118Г.

1.3.5.2. Розрахункове зусилля процесу вирубка - пробивка визначається за формулою:

Pр=LS sзр

де L - периметр контуру вирубки-пробивання ;

σзр  = 290 МПа – опір зрізу[1] .

Повне зусилля вирубки враховує поправку на неоднорідність металу , притуплення ріжучих кромок  а також враховує зусилля стиску буфера. Повне зусилля дорівнює :

Р = 1,2Рр

            Визначимо периметр контуру вирубки – пробивки. Периметр контуру дорівнює :

L= L1+ 2L2 +2L3+2L4+2L5+2L6+L7

Де L- периметр зовнішнього контуру;

Рис. 1.14.

L1 = 43 мм;

L2 = 1,5 мм;

L3= 3,7 мм;

L4= 2,5 мм;

L5= 6,7 мм;

L6= 34,7 мм;

L7= 63,5 мм;

L = 43+2*1,5+2*3,7+2*2,5+2*6,7+2*34,7+63,5 = 204.7 мм

Рр. = 204,7·0,5·290 = 29,7 кН

Вибір преса здійснюємо зі співвідношення:

Pпресса³1,25Р    

Pпресса³1,25 ·29,7 =37,1 кН

 Попередньо вибираємо кривошипний прес зусиллям  160 кН моделі КД2322.

1.3.5.3. Визначення зусилля процесу формовки.

Зусилля  гнуття   знаходимо  за  формулою   :

P =FS²k, [1],

Де F – площа штампуємого  рельєфу,

S – товщина матеріалу = 0,5 мм,

K – коефіцієнт, який для сталі = 20-30 кгс/мм²

F=a*b=12*15=180 мм²