6. Определение усилие вырубки заготовки в инструментальном штампе.

Усилие резания материала при вырубке заготовок по наружному контуру определяем по формуле [1]:

,

Усилие снятия полосы с пуансона:

где k_сн = 0,08 –[1, табл.6]

Усилие проталкивания заготовки через матрицу:

где k_пр = 0,1–, [1, стр.21],

n =, где h – высота цилиндрической части проёма матрицы.

Принимаем ориентировочно h = 5 мм.

Общее усилие пресса, необходимое для выполнения этой операции, составит:

где k ≈ 1,2- коэффициент, учитывающий потери на затупление режущих кромок, разброс толщины и механических свойств материала и т. д.

Произведём выбор пресса по каталогу оборудования, в зависимости от величины рабочего хода ползуна, закрытой высоты и габаритов штампа в плане.

При этом условно принимаем следующее:

• Рабочий ход ползуна должен быть не менее 5-10 толщин материала;

• Закрытая высота штампа Н=150S_Q=150*0,8=120 мм

• Габариты штампа в плане 300 х 400 мм.

По каталогу выбираем пресс К-113 (усилие пресса Р=250 кН; ход ползуна h=64 мм; габариты стола пресса 320 х 480 мм;H _закр = 220 мм).

9. Определение усилия вытяжки заготовки.

Для этого, используя табл14 [1], определим ориентировочно, за сколько операций можно вытянуть деталь на полную глубину.

Т.к., ,

деталь можно вытянуть за две операции. Для уточнения используем расчет количества операций, основанный на рекомендуемых коэффициентах вытяжки.

Коэффициент первой операции вытяжки для цилиндрической детали из материала Ст10 по табл.13[2] m₁= 0,53-0,67. Большее значение m₁ соответствует

а меньшее значение – Δ₁ = 2,0. Определим коэффициент m₁ методом интерполирования:

Определим диаметр детали после первой операции вытяжки:

, .

Учитывая, что на второй операции вытяжки формоизменение должно выполняться за счет ранее вытянутой части детали, принимаем m₂ = 0.77-0.84. Для второй операции

,

Диаметр детали после второй операции вытяжки:

, .

Определим высоту детали после первой операции вытяжки по формуле [1]:

.

Радиусы закруглений рабочих кромок матрицы и пуансона на первой операции вытяжки принимаем [1] r₁ = 5,5 мм.

.

После второй операции высота детали H₂ = 40 мм.

Произведем расчет усилий вытяжки и прижима заготовки.

Формула для расчета усилия вытяжки первой операции имеет вид [2]:

,

где L – длина периметра сечения вертикальной стенки детали.

, .

Тогда:

.

Для второй операции вытяжки:

,

.

Усилие прижима рассчитываем в зависимости от площади заготовки, находящейся под прижимом:

,

где , .

q₁ = 3 МПа.

Прижим для второй операции должен быть если . В нашем случае , поэтому в конструкции вытяжного штампа необходимо предусмотреть прижим.

Таким образом, для выполнения первой операции усилие вытяжки составит:

.

Для второй операции:

При выборе прессов необходимо учитывать, что развиваемое усилие у кривошипных прессов при выполнении операций глубокой вытяжки зависит от угла поворота кривошипа, поэтому:

.

, ;

, .

Рабочий ход ползуна для 1-ой операции:

Для 2-ой операции :

Для выполнения операций вытяжки выберем пресс М80 с характеристиками:

• Ход ползуна h=150мм

• Усилие пневматического буфера Q_в=135 кН

• Ход буфера h_в=75 мм

• Закрытая высота пресса H_закр=430 мм

• Размеры стола 945х685 мм