Шпоры

Наиболее распространена резка листов на гильотинных ножницах.

Учитывая наличие изгиба при резке, а также неравномерность толщины материала и притупление ножей, расчетную силу увеличивают на 30 % и полную силу резания принимаю равной Pн=1,3P, для чего в формулах вместо ζср. Может быть принято ζв=1,3

ζср.

P1-текущая сила резания в точке А при погружении режущей кромки на глубину а. В процессе резания положение графика перемещается по линии реза.

4. Раскрой листовых материалов. Виды раскроя. Определение ширины полосы, ленты. Оптимизация раскроя. (по Романовскому)

Раскрой материала – разделение материала на части (или отделение от него частей) определенной, необходимой для получения детали формы.

Одним из важных факторов, влияющих на технологичность детали и оптимизацию раскроя, является коэффициент использования металла Ки. Для экономии металла необходимо рассмотреть несколько вариантов раскроя листа и выбрать тот вариант, который имеет максимальный Ки. Для составления карты раскроя необходимо выбрать тип раскроя, определить количество деталей, штампуемых одновременно, и определить величину технологической перемычки.

Необходимо также рассмотреть возможность безотходного раскроя и раскроя с

минимальной величиной отходов.
Коэффициент использования металла Ки	рекомендуется определять по следующей
формуле:
Ки.= (Fдетn/Fл)100%	,	(1)

где Fдет - площадь детали (площадь пробитых отверстий, пазов и припуск под обрезку в площадь детали не включается); Fл – площадь листа; n – число деталей, получаемых из одного листа.

Также: Коэффициент использования металла определяется по формуле:

К И М Д ,

Н

МД - масса готовой детали, кг; Н - норма расхода на одну деталь, кг.

Норма расхода определяется по формуле:

Н Мn ,

где М – масса единицы основного материала, используемого для штамповки, кг; n – количество деталей, получаемых в результате раскроя единицы основного

материала, шт.

Коэффициент раскроя металла определяется по формуле:

К р М д , М з

где Мз- масса заготовки для одной детали, вычисляемая как масса материала со сторонами, которые равны ширине полосы (ленты) и шагу штамповки, кг; Мд - масса готовой детали, кг.

Расчет Ки для ленты может быть выполнен аналогично. Для этого необходимо определить площадь полосы, требуемую для штамповки нескольких деталей, и затем воспользоваться формулой (1).

После составления нескольких карт раскроя проводится их сравнительный анализ и определяется наиболее выгодный вариант.

Ширину полосы необходимо определять с учетом следующих рекомендаций :

1.Минимальная ширина перемычек при однорядной вырубке круглых и прямоугольных деталей (рис. 1) выбирается по табл. 1.

2.При вырубке с поворотом полосы ширину перемычек следует увеличить на 50% по сравнению со значениями данных табл. 1.

3.Ширину кромки, обрезаемую шаговым ножом, следует принимать равной значению перемычки а1 как для прямоугольных деталей.

4.Ширину перемычек при многорядной вырубке следует выбирать по табл. 1.

5.Ширину перемычек а1 при разрезке (рис. 2) следует принимать не менее 3 мм.

SS

a

L

a

a

Рис.1. Схема расположения перемычек

Рис. 2 .

Ширина перемычки при разрезке

заготовок

Виды раскроя.

4. Раскрой листовых материалов. Виды раскроя. Определение ширины полосы,

ленты. Оптимизация раскроя. (по лекциям Голубева)

Раскрой- процесс определения наиболее рационального расположения на листе, полосе или ленте деталей или заготовок для них при высокой технологичности их изготовления и максимальном коэффициенте использования металла.

Раскрой материала во многом определяет экономию расхода материала, по этому раскрою уделяют большое внимание при подготовке производства. Определяя рациональный раскрой необходимо учитывать не только КИМ, но и высокое качество изготовления детали, наивысшую стойкость штампа, а также удобство и безопасность работы, высокую производительность.

Первичные заготовки листового материала поступают в виде рулонов или листов (стандартных). Затем их раскрывают в зависимости от потребности на полосы штучные заготовки или листы. Рулон-материал оговоренной толщины и ширины, длина не оговаривается.

Лист- разрезанный на заданную длину рулон.

Полоса- разрезаемый вдоль лист. Изготавливают шириной до200мм и длиной до 2000м.

Лента- разрезаемый вдоль рулон. Ленты изготавливаются различной ширины (до 2300мм) и длиной несколько десятков метров.

ï î ëî ðà

ðñëî í

ëåí òà

Раскрой чаще всего осуществляют на гильотинных и дисковых ножницах основным показателем раскроя являются η=F0/F3* 100%

F0- площадь детали

F3- площадь заготовки, необходимый для изготовления этой детали.

Повышение КИМ возможно: -при использовании отходов в дальнейшем производстве; -конструктивно-технологическая обработка детали с целью изменения их формы -уменьшение технологических припусков

Раскрой листа.

Раскрой листа на полосы необходимо производить при учете КИМ. При этом следует помнить, что полосу на листе можно расположить в поперечном и продольном направлениях. Если позволяет оборудование (ширина ножниц), то эффективнее располагать полосы вдоль длинной стороны листа т.к. такой раскрой всегда производительней поперечного.

Вопрос о целесообразном раскрое решают в каждом конкретном случае, исходя из потребностей и возможностей производства.

Раскрой полосы При вырубке деталей круглой формы их можно располагать в несколько рядов с параллельным

расположением и шахматным расположением детали.

При вырубке детали прямоугольной формы их целесообразно располагать вдоль полосы меньшей стороной, этим обычно достигается экономия материала, но при этом необходимо помнить о направлении прокатки, если вырубается предназначается для операции гибки.

При вырубке фигурных деталей весьма затруднительно, а иногда и невозможно найти рациональный способ их расположения на полосе аналитическим путем, поэтому часто приходится пользоваться графическим методом, которые заключаются в следующем. Из бумаги из кальки вырезают несколько шаблонов вырубаемой фигуры. Затем , придав шаблонам различное взаимное расположение , определяют требуемую площадь заготовки, следя, за тем, чтобы между контурами, а также от края (ленты) делалась перемычка, соответствующая данной ширине полосы. Расположение фигур при котором получается наименьший расход материала на одно изделие и определяют наивыгоднейшую схему раскроя.

Вырубку прямоугольных и фигурных деталей производят используя различные виды раскроя, которые можно сгруппировать в три основные группы:

-раскрой с отходом (перемычка имеет закрытую форму)

-раскрой с небольшим отходом или малоотходный раскрой (перемычка имеет только на пасти детали, обычно боковой)

Безотходный раскрой (отходов нет), наибольшая точность детали обычно заготовки для механической обработки.

Рассмотрим основные виды раскроя.

1- прямой раскрой

предназначен для детали простой геометрической формы(∆,,Ο)

2-встречный прямой и встречный наклонный

Для деталей Т-П Ш- образной конфигурации, которые при прямом и наклонном и наклонном расположении дают большие расходы. При расположении деталей сложной геометрической формы следует добиваться так называемого «линейного эффекта», при котором экономия материала достигается благодаря заходу деталей друг в друга.

3-наклонный

для деталей Т- образной или другой сложной конфигурации, которые при при прямом расположении дают большие отходы металла.

4- комбинированный раскрой

предназначен для повышения КИМ путем размещении в междетальные отходы более мелких деталей. Эффективно также расположение при котором подбираются разные детали с взаимно вписывающимся контурами разверток. Используется в серийном и массовом производствах.

Определение ширины полосы Ширина полосы определяется с учетом размера детали и ее расположение на полосе величины перемычек

,допуска на ширину полосы

В=Д+2m+∆ш

В- ширина полосы Д- размер вырубаемой детали

∆ш - односторонний допуск на ширину полосы

m- наименьшая величина боковой перемычки. Определяется по таблицам (Романовский 1979 стр 292- ) При определение ширины полосы необходимо так же учитывать конструкцию штампа, а именно длину бокового прижима. Приведенная выше формула используется для расчета ширины полосы для штампов с боковым прижимом. Без бокового прижима ширина полосы должна быть немного увеличена.

Где Z- гарантийный зазор между направляющими и наибольшей возможной шириной полосы. Применение ЭВМ для выбора оптимального раскроя.

Рациональную схему размещения деталей произвольной формы обеспечивают математические методы с использованием ЭВМ и, в частности, метод плотного размещения деталей на материале с использованием годографа функции плотного размещения

O	Sn
n

SH

O

H

Все более широкое применение получает ЭВМ для оптимизации форматов раскроя, учета и планирования производства.

Более подробную информацию можно найти в справочнике Ковка и Штамповка справочник Семенова

5. Вырубка и пробивка. Схемы процессов. Механизм разделения металла, оптимальный зазор. Сила и работа. График рабочих нагрузок.

Разделительные операции, отделение части заготовки вырубка-деталь, пробивка-отверстие.

Использование прижима рекомендуется практически для всех операций. Использование прижима позволяет применять его в качестве съемника (снимать металл с пуансона). Он прижимает заготовку (на рис показано высоко). Сила съема заготовки с пуансона и проталкивание через матрицу составляет 10%.

Определение зазора между матрицей и

пуансоном. z=0, большое истирание матрицы, стойкость падает.

Размеры матрицы всегда больше чем у пуансона. Между ними существует люфт. Штампы собирают с точностью до 0,01. Между матрицей и пуансоном должен быть оптимальный зазор – интервал между его минимальной и максимальной величиной. Минимальная величина – зазор, который назначают для нового инструмента. Он обеспечивает хорошее качество реза, удовлетворительную стойкость инструмента. По мере износа увеличивается величина зазора.

Максимальная величина – определяется техническими требованиями на деталь (деталь удовлетворительного качества).

Разделительная операция листовой штамповки сочетает два этапа разделения материала:

1) пластическая деформация; 2) разрушение.

Любая операция ОМД сопровождается упругой деформацией. В связи с этим четко выделяют три этапа разделения:

1)Происходит соприкосновение металла с рабочими элементами штампа, упругое искажение детали, металл подвергается локальной деформации.

2)Пластическая деформация (образуется блестящий поясок). Металл достигает ζ течения.

3)Образуются макротрещины -> разрушение, то есть скол.