5 Расчет технологических сил

5.1 Разрезка листа на полосы

- сопротивление сдвигу для стали 08пс

S – толщина полосы

- угол створа, для гильотинных ножниц

C учетом притупления режущих кромок

5.2 Вырубка и пробивка

Расчетное усилие процесса среза штампами с параллельно режущими кромками определим по формуле:

, [1, с.23]

где L – периметр вырубаемого контура;

S – толщина полосы;

- сопротивление сдвигу при вырубке на кривошипных прессах;

[1, с.22]

По операционному эскизу вырубаемой заготовки ее периметр равен L = 153,9 мм

Полное усилие вырубки обычно учитывает поправку на неоднородность металла и затупление режущих кромок введением поправочного коэффициента 1,2.

Усилие для сжатия прижима: ,

где - площадь детали;

МПа – давление;

Н

Усилие для проталкивания детали через матрицу: , [1, с.26]

где - при вырубке с обратным выталкиванием;

Н.

Усилие для снятия ленты с пуансона , [1, с.26]

где ;

Н.

Требуемое усилие пресса составит:

Н

5.2 Гибка

Усилие гибки:

, где [3, c.211]

B = 42мм – сумма длин линий сгиба;

= 0,43 (для r/S = 1,0)

10836 Н

Усилие прижима:

Требуемое усилие пресса с учетом затупления кромок составит:

.

6 Расчет исполнительных размеров рабочего инструмента

6.1 Штамп для вырубки и пробивки

По виду и толщине штампуемого материала определим величину двухстороннего оптимального зазора между матрицей и пуансоном.

Принимаем z = 0,16 мм.

Определим размеры матрицы и пуансона при вырубке детали со свободными размерами по следующим зависимостям:

В этом случае допуски на деталь соответствуют квалитету 14, допуск на изготовление матрицы и пуансона определим по 12 квалитету.

Определим размеры матрицы и пуансона при пробивке отверстия со свободными размерами по следующим зависимостям:

Для отверстия диаметром 4,5мм

Для отверстия диаметром 8мм

6.2 Штамп для гибки

В штампах для гибки радиус закругления на рабочем ребре пуансона принимается равным внутреннему радиусу сгиба [3, c.59]

Радиус закругления в углублении матрицы:

Принимаем R = 3 мм.

При П-образной гибке исполнительные размеры матрицы и пуансона определяются в зависимости от варианта простановки размеров на чертеже.

На чертеже задан внутренний размер детали , исполнительный размер пуансона:

, где [3, c.198]

- коэффициент, определяющий долю допуска;

- предельное отклонение размера детали по 14 квалитету;

- предельное отклонение на размер

.

Исполнительный размер матрицы:

, где [3, c.199]

- односторонний зазор;

- наибольшая возможная (допускаемая соответствующим стандартом) толщина листа, из которого штампуется деталь. Предельное отклонение по толщине заготовки для нормальной точности равно -0,10, поэтому

= 0,1 [3, c.199, табл.9]

- предельное отклонение на размер

.

6.3 Расчет пуансона на прочность при операции пробивки

, где

- технологическая нагрузка;

- площадь наименьшего сечения пуансона;

- изгибающий момент в пуансоне;

- момент сопротивления изгибу;

Материал пуансона – сталь У10А = 1000МПа;

, условие прочности выполняется.

6.4 Расчет максимальной свободной длины пуансона без направляющей плиты

, где

- модуль упругости;

- момент инерции;

- коэффициент запаса;

6.5 Расчет матрицы на прочность

- допустимое напряжение изгиба материала матрицы;

- толщина рабочего пояска матрицы. Принимаем .

Для матрицы применяем материал сталь Х12М = 500 МПа

Условие прочности выполняется

6.6 Расчет стойкости штампа

Стойкость пробивного штампа:

- коэффициент, зависящий от свойств пуансона и матрицы;

;

- коэффициент, зависящий от механических свойств материала детали;

При .

6 .7 Расчет подкладной плиты на смятие

Расчет на смятие верхней плиты:

Для подкладной плиты из стали 40Х:

Рис. 5.1 К расчету подкладной плит на смятие