3 Основные технологические расчёты

3.1 Расчёт формы и размеров заготовки

Рисунок 4 – Готовая деталь с отрезками для определения равенства площадей.

Заготовки для вытяжки из круглых деталей (являющимися телами вращения простой формы) относятся к вытяжке без утонения материала. Следовательно, определение размеров заготовок производится по равенству площадей поверхности заготовки и готовой детали (с припуском на обрезку).

В нашем случае при вытяжке заготовка имеет форму круга, диаметр которого находится по формуле:

где – сумма площадей отдельных элементов поверхности детали, мм².

Процесс вытяжки сопровождается рядом погрешностей, не учитываемых расчётными геометрическими формулами: неравномерность толщины проката, анизотропия механических свойств, неравномерность зазора и слоя смазки. В результате этого в подавляющем большинстве случаев вытянутая деталь получается с неровным краем, подвергаемым последующей обрезке, для чего предусматривается специальный припуск.

С учетом припуска на обрезку деталей с фланцем, равного 2 мм на сторону, получим диаметр заготовки равным 54мм

Для подсчета размеров заготовки разбиваем поверхность детали на девять геометрически простых поверхностей ( F_{1 ,}F₂ ,…,F₉ на рис.4) и подсчитываем площади их поверхностей :

мм²

мм²

L = мм; ; мм

мм²

мм²

L = мм; ; мм

мм²

мм²

L = мм; ; мм

мм²

мм²

L = мм; ; мм

мм²

Общая площадь поверхности

мм²

Диаметр заготовки

мм

Сформулируем задачу: необходимо рассчитать количество операций и размеры переходов для вытяжки цилиндрической детали из материала Х18Н10Т, наружным диаметром 32мм., внутренней высотой 24,5мм. из заготовки диаметром 76,6 мм.

Находим относительную толщину заготовки:

По таблице 60 для относительной толщины заготовки 0,65% определяем коэффициенты вытяжки по переходам:

Определим диаметр перехода приняв m₁=0,47:

Т.к , следовательно деталь вытягивается за один переход.

На рисунке 5 представлена схема получения детали.

Рисунок 5 – Схема получения детали.

3.2 Расчёт ким

Полосы будем нарезать на гильотинных ножницах. Вырубку круглых деталей можно производить в один, два и несколько рядов при параллельном и шахматном расположении их. Рассмотрим продольный и поперечный раскрои листа с однорядным и шахматным двухрядным расположениями деталей при вырубке.

1. Продольный раскрой листа

1. Однорядное расположение деталей при вырубке

Рисунок 6 –Однорядное расположение деталей при вырубке.

Коэффициент использования материала определяется по формуле:

Здесь F_з - площадь заготовки;

n_з – количество заготовок;

F_п - площадь полосы .

,

здесь L_п – длина полосы, которая при продольном раскрое листа равна L_листа;

а – ширина перемычки;

- диаметр заготовки.

шт

мм²

где - ширина полосы

мм,

мм² ,

2. Шахматное двухрядное расположение деталей при вырубке:

Рисунок 7 – Шахматное двухрядное расположение деталей при вырубке.

шт,

мм²,

,

,

,

мм,

мм,

=67,5 мм,

мм

мм²

2. Поперечный раскрой листа

1. Однорядное расположение деталей при вырубке:

Рисунок 8 –Однорядное расположение деталей при вырубке.

при поперечном раскрое листа = В_листа

шт

мм²,

,

мм,

мм² ,

2. Шахматное двухрядное расположение деталей при вырубке:

Рисунок 9– Шахматное двухрядное расположение деталей при вырубке.

шт,

мм²,

,

,

,

мм,

мм,

=67,5 мм,

мм

мм²

Полученные расчеты коэффициентов использования материала занесем в таблицу:

Таблица 1 – Коэффициент использования материала

КИМ	Продольный раскрой	Поперечный раскрой
Однорядное расположение	0,73	0,69
Шахматное расположение	0,78	0,75

Из таблицы видно, что наибольший коэффициент использования материала при продольном раскрое листа с шахматным расположением деталей при вырубке, а значит этот вариант наиболее выгодный, его и принимаем для раскроя.