1.5 Расчет усилия штамповки.

Суммарное усилие штамповки является суммой собственно усилия вырубки-пробивки, проталкивания и снятия детали или отхода. (2, с.29 – 32). По суммарному усилию подбирают оборудование необходимое для осуществления штамповки.

Усилие Р вырубки по контуру, если заготовка или отход свободно проваливаются в отверстие матрицы, определяется так:

где - предел прочности при растяжении,

L=223,97 мм- периметр контура,

S=2 мм- толщина материала.

Усилие Р пробивки по контуру, если заготовка или отход свободно проваливаются в отверстие матрицы, определяется так:

L=56,55 мм- периметр контура,

S=2 мм- толщина материала.

Силу проталкивания вырубленной детали и отхода для матрицы с цилиндрическим пояском при работе на провал определяют по формуле:

где - усилие вырубки и пробивки,

h=3 мм- высота цилиндрического пояска матрицы.

Усилие снятия не рассчитывается, так как на него усилие пресса не затрачивается – снятие полосы осуществляется на обратном ходу ползуна пресса.

Тогда суммарное усилие штамповки:

2.Проектирование штампа, выбор оборудования.

2.1 Определение центра давления штампа.]

Для правильной уравновешенной работы штампа необходимо вырезаемый контур расположить на матрице таким образом, чтобы центр давления совпадал c осью хвостовика. В противном случае в штампе возникают перекосы, несимметричность зазора, износ направляющих, быстрое притупление режущих кромок, а затем и поломка штампа. (2, с.32 – 33)

Центр давления – это точка, в которой момент равнодействующей всех сил равна нулю.

Центр давления находят из равенства момента равнодействующей моменту усилий штамповки относительно одной и той же оси.

Данная деталь симметрична относительно оси У, поэтому находим расстояние только по оси Х.

_;

223,97x=56,55(33-x);

X=6,65,

где Х - искомое расстояние от оси до центра давления;

х – расстояние от центра тяжести фигуры до оси У.;

L – длина контура.

2.2 Расчет на прочность элементов штампа.

Проверим на смятие опорную поверхность головки пуансонов по формуле

(1, с.635-647):

- напряжение смятия опорной поверхности головки пуансонов;

Р_р – расчетное усилие;

F – площадь опорной поверхности пуансонов.

Н

2.3. Определение величин зазоров между пуансонами и матрицей, исполнительных размеров пуансонов и матрицы

Рабочие детали (элементы) штампов для вырубки и пробивки – матрицу и пуансон можно изготавливать совместно и раздельно.

Исполнительные размеры пуансонов для пробивки, пуансона для вырубки и матрицы определяем из условий совместного изготовления, а межосевые расстояния между отверстиями определяем исходя из условия раздельного изготовления.

При совместном изготовлении одна из рабочих деталей (сопрягаемая) дорабатывается по другой:

• при вырубке пуансон по матрице (матрица определяет размер штампуемого элемента и является основной);

• при пробивке – матрица по пуансону (пуансон определяет размер отверстия, паза и является основным)

При этом исполнительные размеры основной детали вычисляются по следующим формулам:

• Для пробивки отверстия ( - обеспечивается доработкой по пуансону с зазором z и допуском на зазор ):

Где: - номинальный размер штампуемого элемента;

- припуск на износ матрицы пуансона;

- предельное отклонение размера пуансона;

- предельное отклонение номинального размера штампуемого элемента;

Z – наименьшее значение начального оптимального двустороннего зазора;

• Для вырубки внешнего контура ( - обеспечивается доработкой по матрице с зазором z и допуском на зазор ):

Где : - номинальный размер штампуемого элемента;

- припуск на износ матрицы пуансона;

- предельное отклонение размера матрицы;

- предельное отклонение номинального размера штампуемого элемента;

Z – наименьшее значение начального оптимального двустороннего зазора;

Определяем исполнительные размеры при вырубке (для матрицы):

Значения отклонений и припусков представлены в «Справочнике конструктора штампа» ( 2, с. 61-66)

Для L_п=6мм, припуск на износ паунсона (матрицы) П_и=0,17; предельные отклонения матрицы и пуансона: δ_м=0,13; δ_п=0,085

L_п=(6+0,17)_-0,13=6,17_-0,13

б ) для вырубки внешнего контура (размер штампуемого элемента при изнашивании рабочих деталей штампа увеличивается, - обеспечивается доработкой по матрице с зазором z и допуском на зазор ):

где - номинальный размер штампуемого элемента;

- припуск на износ матрицы и пуансона;

- предельное отклонение размера матрицы;

- предельное отклонение номинального размера штампуемого

элемента;

- наименьшее значение начального оптимального двустороннего

зазора.

Для L_м=30мм, припуск на износ паунсона (матрицы) П_и=0,17; предельные отклонения матрицы и пуансона: δ_м=0,13; δ_п=0,085

L_п=(30-0,17)_-0,085=29,83^+0,13