X18н9 ГОСТ 2590-71

B=100мм;

L=1250мм;

Коэффициент использования материала определяют из следующей зависимости:

η₃=n·F_o1/F_з1=(n·0,785D²/B·L)·100%;

η₃= (100·0,785·30²/100·1250)·100%=56,5%;

Сравниваем полученные значения коэффициентов использования материала для всех трёх случаев и видим, что при шахматном расположении деталей - самый оптимальный вариант раскроя (η₃= 56,5%).

Вырубка и пробивка.

Вырубкой оформляют наружный контур детали, а пробивкой – внутренний контур. Вырубку и пробивку обычно осуществляют металлическими пуансоном и матрицей. Пуансон выдавливает часть заготовки в отверстие матрицы. В начальной стадии деформирования происходит врезание режущих кромок в заготовку и смещение одной части заготовки относительно другой без видимого разрушения.

При определённой глубине внедрения режущих кромок в заготовку у режущих кромок зарождаются трещины, быстро развивающие в толщину заготовки. Трещины эти наклонены к оси инструмента под углом 4-6°; если эти трещины встречаются, то поверхность среза получается сравнительно гладкой, состоящей из блестящего пояска, соответствующего внедрению режущих кромок до появления трещин, и наклонной шероховатой поверхности разрушения в зоне прохождения трещин.

Возможность совпадения трещин, идущих от режущих кромок пуансона и матрицы, зависит от правильного выбора зазора между пуансоном и матрицей. Зазор Z назначается в зависимости от толщины и механических свойств заготовки.

σ_ср=0,8· σ_в

σ_в = σ_ср /0,8 =370МПа/0,8=463МПа

Z =15% от S

Z =0,15·6мм=0,9мм - двусторонний зазор.

При малом зазоре трещины не встречаются, и на поверхности среза появляются пояски вторичного среза, ухудшающие её качество и способствующие разрушению заготовки при последующем деформировании и при работе детали.

При вырубке размеры отверстия матрицы равны размерам изделия, а размеры пуансона на 2Z меньше их. При пробивке размеры отверстия матрицы равны размерам пуансона, а размеры матрицы на 2Z больше их.

Усилие вырубки пробивки

Усилие вырубки-пробивки штампами с плоскими режущими кромками определяется по формуле:

P=k·L·S ·σ_ср= k·π·d·S ·σ_ср

Где:

P- усилие вырубки, Н;

L- длина контура разделения, мм;

k=1,3- коэффициент;

S- толщина материала, мм;

σ_ср –сопротивление сдвигу, МПа;

P=1,3·3,14·30·6·370=271999H.

Усилие вырубки-пробивки цилиндрических деталей при наклоне режущих кромок внутрь:

P=4·m₀·R·[arcsin((H-y+S)/H)-arcsin((H-y)/H)]·S·σ_ср

y- глубина внедрения режущих кромок в материал(y≈S), мм;

m₀- коэффициент(при S=6 m₀≈0,45)

P=4·0,45·15·[arcsin(6-6+6)/6-arcsin(6-6)/6]·6·370=94153H.

Усилие вырубки-пробивки цилиндрических деталей при наклоне режущих кромок наружу:

P=4·m₀·R·[arccos((y-S)/H)-arcsin(y/H)]·S·σ_ср

P=4·0,45·15[arccos((6-6)/6)-arccos(6/6)]· 6·370=94153H.

Сравниваем полученные результаты, и выбираем вырубку цилиндрических деталей при наклоне режущих кромок внутрь (самое наименьшее усилие P).

Т.к. толщина материала S=6мм больше 2,5мм, то выбираем схему вырубки без прижима:

схема вырубки детали при наклоне режущих кромок внутрь.

Исполнительные размеры пуансонов и матриц вырубных штампов:

Толщина материала S=6мм, больше 2-х мм, то размеры матрицы и пуансона при вырубке наружного контура определяются по следующим формулам:

D_м=(d_н-0,8·δ_и)^+δм - диаметр матрицы;

d_п=(d_н-0,8·δ_и-Z)_{- δп} - диаметр пуансона;

D_м – номинальный размер матрицы;

d_п – номинальный размер пуансона;

d_н - номинальный размер вырубаемого изделия;

D_м=(30-0,8·0,52)^+0,084=29,58^+0,084мм;

d_п=(30-0,8·0,52-0,9)_-0,084=28,68_-0,084мм;

Различают три вида исполнительных размеров матриц:

1. увеличивающиеся;
2. уменьшающиеся;
3. не изменяющиеся при износе и перешлифовке матрицы.

Учитывая допуски на изделие, на пуансон и на матрицу, принимаем исполнительный размер матрицы увеличивающимся.

Схема полей допусков размеров пуансона и матрицы при вырубке

наружного контура.

Выбор технологического оборудования.

Для холодной и полугорячей объёмной штамповки обычно используют:

1. Чеканочные кривошипно-коленные прессы усилием до 4000 тс.

2. Специальные кривошипно-коленные прессы для холодного выдавливания усилием до 4000 тс и выше.

3.Винтовые прессы (фрикционные, дугостаторные и гидровинтовые) усилием от 100 до 1000 тс.

4. Гидравлические прессы усилием до 4000 тс и выше.

Наиболее распространённый вид оборудования для вырубки, это чеканочные кривошипно-коленные прессы моделей: К2114, К2116Б, К2118Б, К2318Б, КД2320, КД1424, КД2124, КД2326 и др.

Наиболее подходящий пресс по усилию (Р=9,4тс) и другим свойствам, это пресс КД2320.

Он имеет следующую техническую характеристику:

Номинальное усилие, тс…………………………………………….... 10

Ход ползуна, мм:

наибольший……………………………………………………. 50

наименьший……………………………………………………. 5

Число ходов ползуна в минуту……………..………………………… 30

Размеры стола, мм……………………………………………………... 360×240

Размеры ползуна, мм ………………………………………………….. 195×162

Расстояние от оси ползуна до станины (вылет), мм……….………… 130

Наибольшее расстояние между столом и ползуном в его нижнем

положении при наибольшем ходе, мм………………………………... 200

Расстояние между стойками, мм……………………………………… 170

Величина регулировки расстояния между столом и ползуном, мм… 40

Расстояние от верхней плоскости стола до уровня пола, мм………... 745

Толщина подштамповой плиты, мм…………………………………… 32

Угол наклона станины, град………………………..…………………... 45

Электродвигатель:

тип………………………………………………………………. АОС2-31-6

мощность, кВт………………………………………………….. 2

Габаритные размеры, мм:

в плане…………………………………………………….…….. 1340×965

высота над уровнем пола………………………………………. 1790

Масса пресса, т…………………………………………………………. 1,17

Изготовитель …………………………………………………………… Тюменский завод кузнечно-прессового

оборудования.

---

Дата добавления: 2015-07-24