1.4.4 Расчет коэффициентов использования материала

Общий коэффициент использования материала при штамповке из полосы рассчитывается из выражения:

, (13)

где - площадь вырубаемой заготовки (без учета отверстий),

- количество заготовок из листа,

и - ширина и длина листа соответственно.

Для нахождения площади заготовки разбиваем ее на фигуры простой геометрической формы – пять прямоугольников и 15 кольцевых полуокружностей (Рисунок 5).

Рисунок 5 – Развертка детали

Значение величины составит:

Количество заготовок определяем для рассмотренных выше вариантов «а» и «б». Для этого заполним таблицу 5, рассчитывая значения по следующим формулам.

Количество полос из листа для вариантов а и б находим из выражения:

или , (14)

где и - ширина и длина листа соответственно;

и - величина допуска при расположении заготовки на листе.

Количество заготовок из полосы рассчитываем по формулам для двух вариантов расположения:

или , (15)

где и - ширина и длина листа соответственно;

и - значение величины шага расположения заготовок на полосе.

Количество заготовок из листа находится перемножение найденных величин.

Таблица 5 – количество заготовок, получаемых из листов при различных вариантах раскроя

№	Габариты листа,	Вариант раскроя	Количество, шт
			Полос из листа	Заготовок из полосы	Заготовок из листа
1		а
		б
2		а
		б

Произведем расчет общего коэффициента использования материала из полосы для каждого варианта:

; ;

; ;

Из выполненных расчетов можно сделать вывод, что, используя лист материала размером мм, вариант раскроя «а», для разработки технологического процесса изготовления деталей, можно достичь большей эффективности, по сравнению с другими вариантами.

Определяем размеры отходов для него:

,

.

5. Подбор гильотинных ножниц

Определим усилие резки листа на гильотинных ножницах (с наклонным ножом):

(16)

где - угол раствора ножей,

- толщина листа,

- сопротивление материала срезу.

Для гильотинных ножниц угол раствора ножей [1], угол резания , задний угол , зазор между ножами от 0,05 до 0,2 мм. Из заданного промежутка выбираем значение .

Предел прочности для материала 30ХГСА равен МПа. Для нахождения сопротивления материала срезу используем формулу:

,

Получаем:

.

Определим значение усилия резки листа:

кН.

Выбираем гильотинные ножницы с наклонными ножами марки Н472. Найдем максимальное усилие резки листа для выбранной марки:

кН.

Можно сделать вывод, что выбранные ножницы подходят для данной операции. Основные технические характеристики гильотинных ножниц представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Основные технические характеристики гильотинных ножниц

Характеристика	Значение
Наибольшие размеры разрезаемого листа с пределом прочности 50 кг/мм2, мм: толщина ширина длина (для разрезания с упором)	1,6 1600 500
Число ходов верхнего ножа в минуту	55
Ход верхнего ножа, мм	50
Габаритные размеры ножниц, мм: длина, ширина, высота	2400, 1445, 1250
Угол наклона верхнего ножа, град	1º30´
Вес ножниц, т	1,6