 |
Расчет операций холодной штамповки
|
|
|
|
Расчёт операции вырубки
Вырубка - получение наружного контура детали. При вырубке рассчитываются:
а) норма расхода материала:
Рис.1.
Исходным материалом при холодной штамповке чаще всего являются листы, разрезаемые на полосы нужной ширины, из которых производится вырубка деталей. При определении ширины полосы исходят из того, что для получения качественной детали между деталями в полосе между деталью и краем полосы должны быть достаточной величины перемычки. Если, например, размеры вырубаемой детали 
, (Рис.1.) то с учетом перемычек шаг вырубки 
должен быть:
. 
А ширина полосы 
:
Наименьшая величина перемычек в полосе при штамповке
| Толщина материала в мм | 1,0 |
Минимальная величина перемычек  и  в мм
| 2,5 |
Учитывая возможное уменьшение величины полосы за счет допуска на ее изготовление, а также, учитывая возможное смещение полосы относительно матрицы и пуансона за счет зазоров между полосой и ее направляющими, номинальную ширину полосы увеличивают по сравнению с минимальной, определяя ее по формуле:
,
где 
- допуск на ширину полосы, 
- зазор между направляющими и полосой, 
Материалом передней панели является АМг2М 1,0 ГОСТ 21631-76, плотностью 
, НВ=60. Данный материал поставляется листами размеров: 
По найденному шагу вырубки определяют 
- количество деталей, получающиеся из полосы:
По найденной ширине полосы находят число полос 
, получающихся из листа:
После чего определяют число деталей из листа:
Определив вес листа 
, находят норму расхода материала:
Схема раскроя листа:
б) усилие вырубки:
Усилие при вырубке рассчитывается по формуле:
|
|
|
где L - суммарная длина вырубаемого контура,
S - толщина материала, S=1,0 мм
- предел прочности материала. 
Усилие пресса берется больше расчетного усилия вырубки, учитывая дополнительное усилие 
, затрачиваемое на сжатие резины или пружины съемника, снимающего полосу с пуансона.
где P - усилие вырубки, k - коэффициент, рекомендуемые значения которого для однопуансонной вырубки или пробивки.
Величины коэффициентов k:
| Толщина материала в мм | 1 - 5 |
| Величина коэффициента k | 0,06 |
Таким образом, усилие пресса для вырубки рассчитывается по формуле:
т=174кН
в) определение размеров матрицы и пуансона:
При вырубке размеры вырубаемой детали получаются равными размерам матрицы. Штампы являются сложной дорогой оснасткой, поэтому при помощи штампа до его износа нужно изготовлять наибольшее количество деталей. Так как матрица в процессе эксплуатации изнашивается, размер отверстия в матрице постепенно увеличивается, вследствие чего постепенно увеличиваются и размеры получаемых на штампе деталей, то при изготовлении штампа размеры матрицы изготавливают по наименьшему размеру детали по формуле:
где 
- размер отверстия в матрице, 
- минимальный размер детали в пределах поля допуска, 
- допуск на изготовление матрицы.
Если деталь изготовлена по размеру 
, то минимальный размер детали
Так как между пуансоном и матрицей всегда должен быть некоторый минимальный зазор 
, то размеры пуансона определяются по формуле:
Рекомендуемые величины двусторонних зазоров 
, в зависимости от толщины материала:
| Толщина материала в мм | 1,0 |
| Наименьший двусторонний зазор в мм,
| 0,06 |
Допуски на изготовление пуансонов и матриц:
| Толщина материала в мм | 1,0 |
Допуск на изготовление матрицы в мм, 
| 0,025 |
Допуск на изготовление пуансона в мм, 
| 0,015 |
Расчёт операции пробивки
|
|
|
Пробивка - это получение внутренних контуров (отверстий деталей). При пробивке расчету подлежат:
а) усилие пробивки:
Усилие пробивки рассчитывается по формуле:
где L - суммарная длина пробиваемого контура,
S - толщина материала, S=1,0 мм
- предел прочности материала. 
Усилие пресса берется больше расчетного усилия пробивки, учитывая дополнительное усилие 
, затрачиваемое на сжатие резины или пружины съемника, снимающего полосу с пуансона.
где P - усилие пробивки,
k - коэффициент, рекомендуемые значения которого для однопуансонной вырубки или пробивки.
Величины коэффициентов k:
| Толщина материала в мм | 1 - 5 |
| Величина коэффициента k | 0,06 |
Таким образом, усилие пресса для пробивки рассчитывается по формуле:
т
Общее усилие пресса для вырубки детали:
т
б) определение размеров матрицы и пуансона:
При пробивке размеры отверстия получаются равными размерам пуансона. Т.к. в процессе эксплуатации штампа размеры пуансона вследствие износа постепенно уменьшаются, то в целях получения наивысшей стойкости штампа пуансон получают по наибольшему в пределах поля отверстию по формуле:
где 
- размер пуансона, 
- допуск на изготовление пуансона, 
- максимальный размер отверстия в пределах поля допуска.
Если отверстие задано размером 
, то максимальный размер отверстия 
и размер пуансона:
Так как между матрицей и пуансоном необходимо во всех случаях иметь некоторый минимальный зазор 
, то размеры матрицы при ее изготовлении определяются формулой: 
.
Определим размеры матрицы и пуансона:
для отверстий 
:
для отверстий 
:
для отверстий 
:
для отверстий 
:
для отверстий 
:
для фигурных отверстий:
для фигурных отверстий(штамп пробивки):
Расчёт штамп ов
Расчёт толщины матрицы
Толщина матрицы 
определяется из следующей зависимости, мм:
,
Где коэффициент 
определяется по справочнику и при 
:
,
Дополнительно по формуле проверим достаточность толщины матрицы, мм:
|
|
|
Выбираем большее из значений 
. Округлим до ближайшего большего числа из следующего ряда чисел: 8, 10, 12, 16, 20, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 71, 80. Таким образом, толщина матрицы равна:. 
По справочнику определяем диаметр винтов и штифтов для крепления матрицы. При усилии 174кН и при наибольшем габаритном размере матрицы больше 170мм диаметр винтов будет М10 мм, а штифтов 10 мм.
|
|
|
