2.4 Технология вырубки - звена браслета

В данном случае штамповка осуществляется с отходами. Для этого определяют величину перемычек в зависимости от габаритных размеров заготовки, вида её материала и толщины, а также от типа раскроя материала: прямого, наклонного, встречного и комбинированного и т.д.

Материал АД, толщина s=1,5 мм.

L=L1+L2+L3, где L – длина контура разделения, мм;

L1 – длина внешней дуги,L2-длина внутренней дуги,L3- периметр треугольника

L1=

L1= мм, L2= мм

L3=3+5+6=14мм

L=55,5мм

Вп=(Н+2a) – ширина полосы, мм

Где Н – высота вырубаемой детали, мм

a – перемычка, мм

Вп=(18+ 2*2)= 22 мм

Принимаем длину полосы Lп= 1000 мм

Тогда площадь полосы Sп=Вп* Lп, Sп= 22*1000=22000 мм²

Шаг штамповки t= A+b, t=10+2=12 мм

Количество деталей, получаемых из полосы 1000/12=83 штуки. Неиспользуемый остаток полосы Lост=1000 – 83*12=4 мм.

Количество полос необходимых для выполнения годовой программы 4200/83=51 полоса.

Расчет коэффициента использования металла.

Величина использования полезного металла определяется общим коэффициентом использования металла Кн.

При штамповке полосы или ленты:

Кн=(fn/LB)100%; где

f – площадь деталей, n – количество фактических деталей

L – ширина полосы и ленты, В – длина полосы или ленты.

Наиболее экономичным будет раскрой с наибольшим Кн. Коэффициент использования металла повышается при увеличении числа рядов и при уменьшении перемычки.

Экономичность раскроя в значительной степени зависит от правильной величины перемычек. Основное значение перемычек – компенсировать погрешности подачи материала и фиксации его в штампе, чтобы получить полную вырезку детали по всему контуру и предотвратить получение бракованных деталей.

Следовательно, величина перемычек зависит от толщины материала, конфигурации и размеров детали a= 2 мм, a1= 2 мм.

Подсчет ширины полосы производят исходя из условий сохранения минимально необходимой боковой перемычки a при необходимом допуске по ширине полосы: В=D₃+2a+∆ш,

D-₃ размер вырезаемой детали, мм

a – наименьшая величина боковой перемычки, мм

∆ш – односторонний допуск на ширину полосы, мм

∆ш= 0,6 мм

В= 18+2*2+0,6=22,6 мм

Найдем площадь вырубаемой детали:

Sдет=S1-S2+S3

Для прохождения площади вырубаемой детали необходимо из площади наружного контура (S1) вычесть площадь внутреннего контура (S2):

S1 =

S1== 78,3мм², S2== 17,7мм²

S3=, p=0,5*P= 0,5*(a+b+c)=0,5*14=7 мм

S3==7,5 мм²

Sдет= 77-17,7+7,5=68,1 мм²

Количество деталей n получаемых из полосы принимаем равным 83. Из этого условия рассчитываем длину полосы, учитывая перемычки a и a1, и размер вырубаемой детали D_з.

L= nA+2*a+9*a1, мм

L=83*10+2*2+2*9=852 мм

Ки =(83*68,1)/(852*22,6)*100%=29,4 %

Расчет усилия вырубки-пробивки.

Вырубка-пробивка производится штампом с плоскими режущими кромками, так как это упрощает изготовление инструмента.Усилие пробивки штампами с параллельными режущими кромками определяется по формуле:

Р=k*L*S*σcp

Где L – длина контура разделения,мм

S- толщина материала,мм

K=1,3 – коэффициент

σcp=0,8 σв ,где σв - предел прочности, мПа

σв=60 мПа, z=6-8 %

σcp=0,8*60=48 мПа

L1=39,1 мм

Р=1,3*55,5*1,5*48=5194,8Н =5,1 кН

Выбор конструктивных элементов матрицы и пуансона.

Зазор z=1,5*0,08=0,12 мм

Двусторонний зазор между матрицей и пуансоном z=0,08*s, где s=1,5 мм – толщина материала. z= 0,12 мм

Толщину матрицы Hм определяют следующим образом:

_{Нм = S + Kм √(ap + bp) + 7}

S – толщина штампуемого материала, мм

a_p + b_p – размеры рабочей зоны матрицы, мм

K_м – коэффициент = 0,5

_{Нм = 1,5 + 0,5 √(10 + 18) + 7 = 11,1 мм}

Принимаем Н_м = 11 мм

Толщина рабочего пояса матрицы 5 мм

Углы заточки вырубного штампа для вырубки-пробивки металлического листового материала применяем пуансон с углом заточки режущей кромки (грани) =90˚, матрицу 90˚ (отклонение -15). Значение α=90˚ считается оптимальным, т.к. при этом обеспечивается наибольшая стойкость и надежность в работе штампа.

Расчет исполнительных размеров пуансона и матрицы, назначение допусков на них.

При штамповке материала толщиной до 2 мм размеры матрицы и пуансона определяются по следующим формулам:

При вырубке наружного контура

Dм=(dн-σи)+σм

dп=(dн-σи-z)-σп

где Dм – номинальный размер матрицы,

dп -номинальный размер пуансона,

dн - номинальный размер вырубаемого изделия,

σи - допуск размера изделия, мм,

σм - допуск размера матрицы, мм,

σп - допуск размера пуансона, мм,

z - зазор, мм.

Dм=(10+0,3)+0,027=10,3 +0,027 мм

dп=(10-0,3-0,12)-0,018 =9,58 -0,018 мм

Схема расположения допусков на исполнительные рабочие размеры пуансона и матрицы.

Рис. 1. Схема полей допусков размеров матрицы и пуансона при вырубке.

Рис. 2. Схема допусков размеров матрицы и пуансона при пробивке.

Квалитеты при изготовлении пуансона и матрицы определяют в зависимости от квалитета штампуемых изделий. Изделия – по 10 квалитету, матрица – по 8 квалитету, пуансон – по 7 квалитету.