8. Расчет усилия вырубки - пробивки для заготовки

Согласно принятой технологической схемы вырубку заготовки производим одновременно с пробивкой 4 отверстий в детали в инструментальном штампе.

Усилие резания материала при вырубке заготовки по наружному контуру определяются по формуле:

P₁=L_kS₀

Длина контура:

Усилие снятия полосы с пуансона:

Р_сн1=k_снP₁

k_сн =0,03 – для штампа однопуансонного действия (заготовка с выталкиванием (1, табл. 6)

Усилие проталкивания заготовки через матрицу

Р_пр1=k_прР₁n

k_пр=0,13 – при вырубке на провал (1, с. 21)

n-количество заготовок, находящихся одновременно в цилиндрической шейке матрицы.

Учитывая необходимость периодического ремонта – перешлифовки режущей кромки матрицы, принимаем n=8.

Усилие резания при пробивке 4х отверстий:

Усилие снятия заготовки с пуансона:

k_сн=0,11 – для многопуансонного пробивного штампа (1, табл. 6)

Усилие проталкивания отходов при пробивке отверстий:

k_пр =0,07 – при вырубке «на провал» (1, с. 21)

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

k₁ =1,3 – коэффициент, учитывающий потери на затупление режущих кромок, разброс толщины и механических свойств материала и т. д.

9. Выбор пресса для операции вырубки-пробивки

Условно принимаем:

• Величина рабочего хода ползуна H_раб = (5…10)·S, S=4…8мм.

• Величина закрытой высоты штампа H_закр = 150·S = 150·0,8=120мм.

• Габариты штампа в плане 200х280мм.

Наиболее подходящим для приведенных данных выбираем пресс К-232 с характеристиками:

• Усилие пресса 150кН

• Ход ползуна до 55мм

• Н_закр=160мм

• Габариты стола 290х410мм

• Размеры отверстия в ползуне 40х70 мм

• Отверстие в столе 200х230 мм

10. Определение усилий гибки

Гибка производится за 2 операции.

Для 2-х угловой гибки по справочнику (1, табл. 22) формула для расчета этого параметра имеет следующий вид:

Для 1 операции гиба:

В₁=P=51,02мм – длина вертикальной линии гиба

k₂ = 0,14 – коэффициент для двухугловой гибки (1, табл. 25)

Для 2 операции гиба:

В₂=а₁ - 2·R=50 - 2·2 = 46мм – длина горизонтальной линии гиба

11. Выбор пресса для гибки

Для выполнения 1 операции гибки выбираем пресс в зависимости от параметров:

• рабочий ход ползуна – не менее 2-х высот детали, т.е. h=22мм

• закрытая высота штампа Н_закр=3h=33мм

• габариты штампа в плане - 150х120мм

По каталогу выбираем пресс ЭР-50 с параметрами:

• усилие пресса Р=500кН

• ход ползуна h=70мм

• габариты стола пресса 370х575мм

• Н_закр=265 мм

Для выполнения 2 операции гибки выбираем пресс по тем же параметрам, поэтому для неё так же подойдёт пресс ЭР-50.

12. Расчет величины пружинения материала при гибке

Радиус закругления пуансона, учитывающий отпружинивание заготовки после ее гибки, определяется по формуле:

где r₀ – внутренний радиус изогнутой детали

E=7,1·10⁴ МПа – модуль упругости материала

Угол пружинения материала после снятия внешней нагрузки:

Где α_дет = 90^о , а α_{пуансона} рассчитывается по формуле:

Таким образом, в технических условиях на проектирование гибочного штампа необходимо задать радиус закругления пуансона r =1,94 мм, а угол сопряжения рабочих кромок пуансона α_{пуансона}=88,97⁰.

На основе принятой технологической схемы изготовления детали и выполненных расчетов технологических параметров разрабатывается и оформляется матшрутно-операционный техпроцесс (см. Приложение).