Расчёт операций листовой штамповки

1. Диаметр вырубаемой заготовки D_заг. (мм), необходимый для изготовления изделия методом вытяжки, определяют из условия равенства площадей поверхности заготовки и готовой детали по формуле:

(обозначения , принятые в формуле см. на рис. 3.1)

2. Определение величины перемычек а и в, ширины полосы В и шага подачи А для трёх видов раскроя: однорядного, двухрядного параллельного, двухрядного шахматного.

Раскроем материала при листовой штамповке называется способ расположения вырубаемых деталей на заготовке – листе, полосе, ленте.

При раскрое нужно стремиться к такому расположению вырубаемых заготовок на листовом материале, при котором отход его был бы наименьшим. Вырубку круглых деталей можно производить в один, два и несколько рядов при параллельном или шахматном расположении заготовок в них (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Расположение круглых заготовок при вырубке на полосе:

а) однорядное; б) параллельное двухрядное; в) шахматное двухрядное.

Величину перемычек а и в определяют по табл. 3.1.

Таблица 3.1

Наименьшая величина перемычек

Основное назначение перемычек – компенсировать погрешности подачи материала и фиксации его в штампе с тем, чтобы обеспечить полную вырезку детали по всему контуру и предотвратить получение бракованных деталей. Кроме того, перемычки обеспечивают полосе прочность и жёсткость, необходимую для подачи материала в штампе.

Ширину полосы В (мм) определяют:

- при однорядном раскрое: В = D_заг. + 2в;

- при двухрядном параллельном: В = 2D_заг. + 2в + а;

- при двухрядном шахматном:

В = С + D_заг. + 2в = [(D_заг. + а) • cos30º + D_заг. + 2в].

Шаг подачи определяют по формуле:

А = D_заг. + а (мм)

3. Определить коэффициент использования материала (КИМ) для всех видов раскроя. Выбрать наиболее экономичный вид раскроя.

Оценку экономичности того или иного вида раскроя производят по коэффициенту использования заготовки КИМ

где F₀ – площадь поверхности вырубаемой заготовки, мм²;

П_р – количество рядов раскроя.

4. Рассчитать силу вырубки P_выр. При определении силы вырубки для двухрядного раскроя считать, что за один ход ползуна пресса вырубаются одновременно две заготовки.

Силу вырубки P_выр. (Н) определяют по формуле

где 1,3 – коэффициент, учитывающий неравномерность толщины материала и затупление режущих кромок инструмента (пуансона и матрицы);

D_заг. – диаметр вырубаемой заготовки, мм;

S – толщина заготовки, мм;

σ_ср. – сопротивление срезу, МПа (см. табл. 3.2.)

Таблица 3.2

Механические свойства листовых материало

5. Определить коэффициент вытяжки m при изготовлении из плоской круглой расчетной заготовки стакана заданных размеров по формуле

6. Рассчитать силу вытяжки Pвыт по формуле

где D₁ – диаметр изделия считая по средней линии (D₁ = D_изд. - S), мм;

S – толщина материала, мм;

σ_в – предел прочности материала, Н/мм² (см. табл. 3.2);

K – коэффициент выбираемый из табл. 3.3.

По рассчитанным усилиям вырубки и вытяжки выбирают прессовое оборудование, необходимое для штамповки изделия.

Практическая часть