1.3. Раскрой материала

Для листовой штамповки выбор исходной заготовки осуществляется путем анализа возможных вариантов раскроя материала и определения оптимального.

В качестве исходных заготовок могут быть: лист, лента, рулон, полоса, штучная заготовка. При выполнении контрольной работы в качестве исходной заготовки выбираем лист с последующей резкой на ножницах на полосы. Сортамент листового проката приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Сортамент листового проката

Номер листа	Ширина, мм	Длина, мм
1	1000	2000
2	1250	2500
3	600	2000
4	1000	1500
5	1100	2000
6	1400	1700
7	1400	2800

В качестве критерия оптимальности используется коэффициент К_Р раскроя материала

К_Р = Sзаг / Sд,

где S_Д –площадь готового изделия (детали), мм²;

Sзаг – площадь прокатного листа, из которого будем в дальнейшем получать заготовки, мм

Sзаг = B·L

где B – ширина прокатного листа, мм;

L – длина прокатного листа, мм.

,

где R – радиус детали, мм

.

Коэффициент раскроя материала Кр для каждого прокатного листа приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Коэффициенты раскроя листа

№ листа	Площадь листа Sзаг, мм2	Коэффициент раскроя материала Кр
1	2000000	217,98
2	3125000	340,60
3	1200000	130,79
4	1500000	163,49
5	2200000	239,78
6	2380000	259,40
7	3920000	427,25

Выбираем прокатный лист под номером 7 с размерами 1400х2800, т.к. для у него получился меньший конечный остаток, идущий на металлолом.

2 Определение технологических усилий, моментов и работы

2.1. Операция 010. Разделительная операция

Технологическое усилие Р_Т (H) разделительных операций в штампах с металлическими рабочими деталями, у которых соответствующие режущие грани пуансона и матрицы параллельны между собой, вычисляют по формуле

Р_Т = L  s  _ср,

где L – периметр контуров вырубки (пробивки, отрезки), мм;

s – толщина штампуемого материала, мм;

_ср – сопротивление на срез, МПа. Для стали 08кп _ср = 250МПа.

где D_o – диаметра заготовки при вырубке, мм

Для повышения качества вырубки применяют прижимные устройства.

Усилие Р_ПРЖ (Н), которое должен обеспечить прижим

Р_ПРЖ = L  s  q_ПРЖ,

где q_ПРЖ, удельное усилие прижима, H/ мм². Для толщины 1,2мм выбираем q_ПРЖ=10 Н/мм²

При оснащении штампа выталкивающим устройством, усилие Р_ПД выталкивания (противодавления) должно составлять Р_ПД = 0,1Р_Т,

Усилие проталкивания Р_ПР детали (отхода) сквозь матрицу определяется по формуле

Р_ПР = К_ПР  Р_Т,

где К_ПР – коэффициент проталкивания. Для стали применяем К_ПР = 0,03.

Р_ПР = 0,03  =3055,93Н.

Усилие снятия детали (отхода) Р_СН с пуансона определяется как

Рсн = Ксн·Рт,

где К_СН – коэффициент снятия детали. Для стали применяем К_СН = 0,02.

Р_СН = 0,02  =2037,29Н.

Суммарное усилие штамповки

Робщ = Рт + Рпрж + Рпд + Рпр + Рсн.

Если эти усилия действуют одновременно, то необходимое усилие пресса вычисляют по формуле

Рпресса = 1,25·Робщ,

При выборе пресса для выполнения технологической операции необходимо проверить запас энергии, которой он должен располагать. Для этого вычисляется работа Ад (Дж) деформирования, необходимая для выполнения операции

Ад = Р_СР  h_р,

где Р_СР – усредненное усилие штамповки, кН;

h_р – рабочий ход пуансона, мм.

Усредненное усилие Р_СР для вырубки составляет (в процентах от технологического усилия Р_Т). Для твердой стали 35–50 %;

Рабочий ход h_р пуансона при выполнении разделительных операций в штампах с параллельными режущими кромками пуансона и матрицы равен толщине материала s.

Ад = 0,5101864,37 1,2=61118,62Дж.

Таким образом, пресс необходимый для выполнения разделительных операций должен обеспечить усилие не менее 152 кН, обладать запасом энергии не менее 62 кДж и иметь подштамповую плиту с длиной не менее 300 мм.