Определение усилия вырубки заготовки – пробивки отверстий в инструментальном штампе
В процессе вырубки листового металла возникает сложное неоднородное силовое поле, сконцентрированное вблизи режущих кромок пуансона и матрицы. Расчетное усилие процесса среза штампами с параллельными режущими кромками при вырубке заготовок по наружному контуру определяется по формуле:
,
(17)
где
- длина периметра резания.
Длина наружного контура заготовки составит:
мм.
Рассчитаем усилие среза:
кН.
Усилие необходимое для снятия полосы с пуансона, определяется по формуле:
,
(18)
где
- полное усилие вырубки, кН;
-
коэффициент, определяемый в зависимости
от типа штампа и толщины материала.
Значение
,
поскольку используется штамп
последовательного (пробивка - вырубка)
действия [1, таблица 6]. Отсюда:
кН.
Усилие, необходимое для проталкивания детали через матрицу определяется из выражения:
,
(19)
где - полное усилие вырубки, кН;
-
коэффициент, устанавливающий соотношение
между
и
;
-
количество заготовок, находящихся
одновременно в цилиндрической шейке
матрицы;
- толщина вырубаемых деталей, мм.
В
данном случае производится вырубка на
провал, коэффициент
в среднем составляет от 0,05 до 0,10, принимаем
и
[1, стр.21].
кН.
Усилие резания при пробивке одного отверстия составит:
,
(20)
Для
отверстия диаметром
мм усилие резанья составит:
кН.
Для
пробивки четырнадцати отверстий
диаметром
мм необходимое усилие резания составит:
кН.
Общее усилие для пробивки отверстий составит:
кН.
Усилие
снятия заготовки с пуансона в данном
случае рассчитывается для многопуансонного
пробивного штампа, поэтому коэффициент
[1, таблица 6]. Значение усилия:
кН.
Усилие
проталкивания отхода при пробивке
отверстий на провал со значением
коэффициента
и
[1, стр. 21] составит:
кН.
Полное усилие для выполнения совместной операции рассчитывается из выражения:
,
(21)
где
- коэффициент, учитывающий неравномерность
механических свойств и толщины материала,
притупление режущих кромок штампа.
Подставив найденные значения получаем величину полного усилия пресса, равную:
кН.
Подбор пресса для выполнения совмещенной операции
Подбор пресса для выполнения совмещенной операции осуществляем, исходя из следующих требований:
полное усилие штамповки составляет
кН;величина рабочего хода ползуна;
закрытая высота штампа ориентировочно составляет:
мм;габариты штампа в плане ориентировочно равны
,
для данного случая
мм.
Проанализировав требования выбираем однокривошипный одностоечный пресс простого действия К-113. Его основные технические характеристики представлены в таблице 7.
Таблица 7 - Основные технические характеристики однокривошипного одностоечный пресса простого действия К-113
Характеристика |
Значение |
Усилие пресса, т |
25 |
Ход ползуна(регулируемый), мм |
64 |
Число ходов ползуна в минуту, ход/мин |
110 |
Регулировка расстояния между столом и ползуном, мм |
55 |
Размеры стола, мм: спереди – назад, справа – налево |
320,480 |
Расстояние между направляющими, мм |
295 |
Вес пресса, кг |
1320 |