4. Раскрой листового материала.

4.1. Анализ и выбор возможных вариантов раскроя

Для получения заготовки по базовой технологии лист размерами 770х1420 мм режут на полосы, шириной 43,5 мм, рис. 4.1.

Рисунок 4.1 - Базовый вариант раскроя листа.

Рассмотрим дополнительно несколько вариантов раскроя листа на полосы: Вариант первый - однорядный раскрой полосы, при резке листа поперек его длины, рис. 4.2.

Вариант второй - однорядный раскрой полосы, при резке листа вдоль его длины, рис. 4.3.

Рисунок 4.2 - Первый вариант раскроя листа.

Рисунок 4.3 - Второй вариант раскроя листа.

4.2. Выбор размеров листа

Размеры листа выбираем в соответствии с ГОСТ 19904-90, рис 4.4.

Однорядный раскрой полосы, при резке листа поперек его длины :

1. 700x2200 мм;

2. 1100x2200 мм;

3. 1450x3800 мм.

Однорядный раскрой полосы, при резке листа вдоль его длины :

1. 500x1100 мм;

2. 1100x2600 мм;

3. 1450x3700 мм.

Рисунок 4.4 – Размеры проката

4.3. Расчет коэффициента раскроя и коэффициента использования металла. Выбор способа разрезки и определение вида оборудования для резки.

Коэффициент использования металла определяется по формуле:

,

М_Д - масса готовой детали, кг;

Н - норма расхода на одну деталь, кг.

Норма расхода определяется по формуле:

,

где М – масса единицы основного материала, используемого для штамповки, кг;

n – количество деталей, получаемых в результате раскроя единицы основного материала, шт.

Для определения рационального варианта раскроя листа определим коэффициент использования, коэффициент раскроя и норму расхода металла по первому варианту для нескольких листов в соответствии с ГОСТ 19904-90.

1. Выберем следующие размеры листов:

Однорядный раскрой полосы, при резке листа поперек его длины :

1. 700x2200 мм;

2. 1100x2200 мм;

3. 1450x3800 мм.

Масса детали «Пистон»: М_Д = 0,002 кг.

Массы выбранных листов определяются по формуле:

,

где V - объем единицы листового материала (листа), ;

ρ- плотность материала, кг/ .

кг;

кг;

кг.

кг;

кг;

кг;

кг.

Коэффициент раскроя металла определяется по формуле:

,

где М_з- масса заготовки для одной детали, вычисляемая как масса материала со сторонами, которые равны ширине полосы (ленты) и шагу штамповки, кг;

М_д - масса готовой детали, кг.

Масса заготовки вычисляется по формуле:

,

где V_з- объем материала заготовки для одной детали,м³;

- плотность материала, кг/м³.

кг;

кг;

; .

Таблица 3 - Варианты раскроя листа при штамповке детали «Пистон».

	Первый вариант, при размерах листа по ГОСТ 19904-90			Второй вариант, при размерах листа по ГОСТ 19904-90			Базовый вариант
	700×2200	1100×2200	1450×3800	550×1100	1100×2600	1450×3700	710×1420
Количество деталей n, шт	1820	2870	6534	697	3395	6348	576
Норма расхода металла H, кг	0,005651	0,005632	0,005633	0,00579	0,005627	0,005645	0,01169
Коэффициент использования металла Ки	0,353920	0,355114	0,3550506	0,3454	0,355429	0,354296	0,171
Коэффициент раскроя металла Кр	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,294

Из выполненных расчетов видно, что применение в качестве исходного материала листа 1100x2600 с однорядным раскроем вдоль его длины наиболее эффективно. Выбор этого варианта раскроя позволяет повысить коэффициент использования металла на 0,184 по сравнению с базовым вариантом и уменьшить норму расхода металла на 0,006 кг.

Условное обозначение:

Лист

Исходный материал поступает на завод в виде листов, которые предварительно перед штамповкой разрезают на полосы. Резка листа на полосы является заготовительной операцией перед штамповкой и проводится на гильотиновых ножницах, рис. 4.5.

Для выбора оборудования необходимо знать силу резания и габаритные размеры разрезаемого материала.

Определим силу резания [2, табл. 2, стр. 10]:

,

где S – толщина материала, мм;

φ=2…5⁰ - угол скоса гильотинных ножей;

σ_ср-сопротивление срезу, МПа;

σ_ср=(0,6…0,8)σ_В=(0,6…0,8)930=(558…744) ≈650 МПа

.

С учетом возможного притупления ножей сила может возрасти на 30% и составит:

.

1 – верхний подвижный нож;

2 – лента;

3 – нижний неподвижный нож.

Рисунок 4.5 - Схема гильотинных ножниц.

Резка листа на полосы осуществляется на гильотинных ножницах, и в результате получаем полосы длиной 2600 мм и шириной 31,4 мм.

По рассчитанной силе резания и размерам листа выбираем кривошипные наклонные ножницы модели Н406А.

Технические характеристики кривошипных наклонных ножниц модели Н406А представлены в табл. 4.

Таблица 4 - Технические характеристики кривошипных ножниц модели Н406А.

Наибольшие размеры разрезаемого листа, мм		толщина	6,3
		ширина	5000
Ход ножа, мм			155
Число ходов ножа в минуту			25
Расстояние между стойками к свету, мм			5050
Угол наклона верхнего ножа			1º30’
Наибольшая длина листа отрезаемого по упору, мм			1000
Расстояние от уровня пола до верхней кромки нижнего ножа, мм			800
Электродвигатель	тип		АОС-72-4
	Мощность, кВТ		20
	число об/мин		1350
	в плане		3945×6450
	высота		2600
Вес ножниц, тонн			29,242