Практическое занятие № 6 Технологические расчеты операции отбортовки

Отбортовкой получают горловины на плоских и других форм заготовках, имеющих технологические отверстия, эквидистантные контуру горловины. В процессе отбортовки одновременно увеличивают технологическое отверстие и изгибают заготовку на рабочей кромке матрицы, а затем спрямляют ее при перемещении относительно рабочей кромки (рис. 1).

Рис. 1. Схема для расчета отбортовки

1. Определим диаметр технологического отверстия :

, (1)

где – диаметр горловины; - толщина материала; - радиус матрицы; - высота горловины.

2. Высота горловины определяется как:

, (2)

где – коэффициент отбортовки. (3)

3. По условию равенства поверхностей заготовки и полуфабриката диаметр заготовки под отбортовку определяется как:

, (4)

где – диаметр фланца детали; - припуск на обрезку, равный коэффициенту , учитывающий объем металла, идущего на припуск под обрезку.

4. Деформирующую силу отбортовки плоским пуансоном можно определить приближенно по формуле:

, (5)

где – радиус технологического отверстия; - радиус исходного отверстия; - радиус горловины.

Пример

Определить диаметр технологического отверстия исходя из предельно допустимых условий деформирования и деформирующую силу отбортовки.

Эскиз заготовки

Материал: латунь Л68

1. Определим диаметр технологического отверстия исходя из предельно допустимых условий деформирования. Коэффициент где – коэффициент отбортовки.

Предельный коэффициент отбортовки можно определить по формуле: ,

где - коэффициент, определяемый условиями отбортовки, зависит от относительного диаметра и способа получения технологического отверстия. Если = 20 и отверстие получается чистовой вырубкой, то =0,67.

Следовательно, возможный диаметр пробиваемого отверстия под отбортовку равен:

2. Деформирующую силу отбортовки плоским пуансоном можно определить приближенно по формуле:

,

Практическое занятие № 7 Расчет центра давления штампа

Центр давления штампа – это точка приложения суммы всех сил, действующих в конструкции штампа при рабочем ходе. В геометрически правильных фигурах (контурах) центры давления совпадают с их геометрическим центром. Например, для круглого контура центр давления лежит в центре окружности.

Для несимметричных фигур (контуров) центр давления определяется относительно двух взаимно перпендикулярных осей.

При вырубке (пробивке) одной детали с симметричным контуром равнодействующая сила будет находиться в центре контура. В случае одновременной вырубки и пробивки нескольких различных фигур центр давления определяется размерами и расположением этих фигур. Как правило, это имеет место при работе на последовательных штампах, а также при вырубке и пробивке отверстий разных диаметров в одной детали.

Для правильной работы пресса и штампа центр давления следует совместить с осью ползуна, что достигается расположением в верхней плите хвостовика так, чтобы его ось совпадала с центром давления.

Для определения центра давления штампа используют различные методы, чаще всего применяют аналитический метод, как наиболее универсальный и высокоточный. Этот метод основан на равенстве момента равнодействующей нескольких сил сумме моментов этих сил относительно одной и той же оси.

1.Определение центра давления штампа при вырубке сложного контура (рис. 1)

Рис 1. Определение центра давления штампа при вырубке сложного контура

Порядок расчета

1. На произвольном расстоянии от контура наносят оси координат X-X и Y-Y.

2. Контур разбивают на элементарные прямолинейные и криволинейные участки, определяют местоположение их центров тяжести и расстояния X₁,X₂, X₃... X₇ от оси Y-Y и Y₁,Y₂,Y₃,...Y₇ от оси X-X.

На прямолинейных участках центры тяжести размещаются по середине линий. Центры тяжести дуг окружности (рис.2) определяются по общем случае по формуле

, (1)

где ОС- расстояние от центра дуги окружности до центра тяжести дуги; мм;

- половина центрального угла, соответствующего данной дуге, град.

Рис. 2. Определение центра тяжести дуги

Так как сила вырубки пропорциональна длине отрезков l₁, l₂,….l₇, то последние условно принимаются за силы сопротивления резанию на этих отрезках. Координата центра давления всего контура до осей определяется по формулам:

относительно оси Y-Y:

(2)

относительно оси X-X:

(3)

2. Определение центра давления многопуансонного разделительного штампа (рис. 3).

В прямоугольной детали пробивается четыре различных отверстия и обрезается один угол.

Порядок расчета центра давления

1) На произвольном расстоянии от чертежа детали наносят оси координат Х-Х и Y-Y.

2) Определяют центры тяжести всех пяти пуансонов.

3) Определяют расстояние центров тяжести пуансонов от выбранных осей X₁, X₂… X₅ от оси Y-Y и Y₂….Y₅ от оси X-X.

4) Подсчитывают периметры контуров пуансонов l_1, l_2, l_3, l_4, l₅.

5) Определяют расстояние центра давления штампа до осей координат по формулам:

- до оси Y-Y: ; (4)

- до оси Х-Х: (5)

Рис. 3. Определение центра давления многопуансонного разделительного штампа

Пример

Определить центр давления в штампе последовательного действия для вырубки и пробивки детали «кронштейн».

Схема раскроя материала и расположение инструмента при получении детали «кронштейн» в штампе последовательного действия

При одновременной вырубке-пробивке неодинаковых фигур с периметрами , произвольно расположенных относительно обеих координатных осей. Положение центра давления определяется по формулам:

,

Центр давления штампа последовательного действия будет находиться в точке с координатами , если оси координат заданы вдоль левой и нижней частей вырубаемого контура