Strihanie

Zadanie: Pre súčiastku zadanú výkresom vypracujte technologickú dokumentáciu ktorá bude obsahovať : 1. Navrhnite technický postup výroby výlisku podľa zadaného výkresu 2. Nakreslite konštrukčnú schému tvárniaceho nástroja. 3. Preveďte riešenie nasledovných konštrukčno-technických parametrov: a) výpočet šírky pásu a vzdialenosti medzi vodiacimi lištami, nástrihový plán, navrhnutie rozmerov polotovaru a celkovej spotreby polotovaru b) výpočet strižnej sily a práce c) výpočet stieracej sily a práce d) výpočet sily a práce na pretlačenie výstrižkov, alebo odpadu strižnicou e) určenie ťažiska pôsobiacich síl (nástroja) f) výpočet strižnej vôle g) predbežný návrh a kontrola tvárniaceho stroja

Materiál : 11 321.21 Hrúbka : 1mm Počet ks. : 100 000

1.Navrhnite technický postup výroby výlisku podľa zadaného výkresu P.č. Náčrt operácie 1.

Názov operácie Delenie tabúľ na pásy

Pracovisko

Stroj

Nástroj

Poznámky

Hala tvárnenia

Tabuľové nožnice NTE 2000/6,3

Nože

2.

Kontrola pásov

Hala tvárnenia

3.

Dierovanie

Hala tvárnenia

Lis LEN 63C

SN Strihadlo

4.

Vystriho- Hala vanie tvárnenia

Lis LEN 63C

SN Strihadlo

5.

Odihlenie Hala tvárnenia

Brúska

Brúsny kotúč

6.

Prebrúse- Hala nie tvárnenia nástroja

Brúsny kotúč

Prebrúsenie nástroja po 10000 Ks

7.

Kontrola Sklad rozmerov

Kaliber

Kontrola po 50000 Ks

Posuvne meradlo

Nástrihový plán : a) e=2 f = 2,5 k = 60 . 2 + e = 60 + 2 = 62 2 B = 60 + 2f = 60 + 5 = 65 mm T = N S1 . 100% = 100 005 . 3568 . 100 = 35681784000 = 88,5 % S 100 005 . 62 . 65 403020150 S = N . K . B – šírka pásu N – počet kusov S1- obsah celého útvaru- diery neodpočítavame S1 = 6060 - 4 . 4 . 4 = 3600 – 32 = 3568 mm2 2 b) e=4 f = 2,5 k = 60 . 2 + e = 60 + 4 = 64 2 B = 80,85 + 2f = 80,85 + 5 = 85,85 mm T = N S1 . 100% = 100 005 . 3568 . 100 = 35681784000 = 64,93 % S 100 005 . 64 . 85,85 5,4946747.108 c) e = 5,5 f = 3,7 k = 60 . 2 + 60 – 8 + e = 117,5 2 B = 172 + 2f = 172 + 7,4 = 179,4 mm T = N S1 . 100% = 100 005 . 3568 . 100 . 3 = 35681784000 . 3 = 50,77 % S 100 005 . 117,5 . 179,4 2108055398 Volím alternatívu a) pretože má vyššiu využiteľnosť materiálu.

3, a) Výpočet šírky pásu a vzdialenosť medzi vodiacimi lištami Schéma:

TB – tolerancia šírky pásu TB = 0,1 m D – charakteristický rozmer súčiastky (60 mm) b = f – okraj pásu (2,5 mm) Z – tolerancia medzi vodiacimi lištami Z = 0,1 s = 1 mm A – vzdialenosť medzi vodiacimi lištami

B = D + 2.b + TB B = (60 + 2 . 2,5 +0,1) mm B = 65,1 mm Potom vzdialenosť medzi vodiacimi lištami: A= B + Z A = (65,1 + 0,1) A = 65,2 mm Celková spotreba materiálu: H=N.V.ρ

V=B.s.k V =65 . 1 .62 V =4030 mm3

H – potrebná hmotnosť materiálu N – počet súčiastok: 100 005 V – objem materiálu potrebný na výrobu jednej súčiastky ρ – hustota materiálu (ρ = 7850 kg.m-3) B – šírka pásov (65 mm) S – hrúbka materiálu (1 mm) K – krok (62 mm)

H = 100 005 .0,000 004 030m . 7850 kg. m-3 H = 3163,71 kg

Využiteľnosť materiálu a) tabuľa P = 1,0 x 1000 x 2000 a0 x š x l a0 – hrúbka š – šírka l – dĺžka

STN 42311 Materiál : 11 321.21 Hrúbka : 1mm Počet ks. : 100 000

- počet pásov z jednej tabule plechu m=

š Bmin.

= 1000 = 15,38 = 15 ks 65

Bmin. = d + 2f = 60 + 5 = 65 mm - počet výstrižkov z jedného pásu plechu l – dĺžka tabule k – krok podania

k = B + e = 65 mm

n = l = 2000 = 30,76 = 30 ks k 65 - využitie pásu ŋpásu = n . S . 100% = 30 . 3600 . 100% = 83,1 % Bmin. . l 65 . 2000 S – plocha výstrižku aj s odpadom - počet výstrižkov N = m . n = 15 . 30 = 450 ks - počet tabúľ Ptab. = séria = 100 005 = 222,23 = 222 tab. N 450 séria- počet kusov N – počet výstrižkov

- využiteľnosť tabule ŋtab. = N . S . 100% = 450 . 3600 . 100 = 81% š.l 1000 . 2000 - celkové využitie tabule plechu ŋcelk. = séria . S . 100% = 100 005 . 3600 . 100 = 80,72 % Ptab. . š . l 223 . 1000 . 2000 b) nekonečný pás plechu - využiteľnosť pásu Ŋpásu = séria . S . 100% = 100 005 . 3600 . 100 = 89,33 % Sp 100 005 . 62 . 65 Sp = séria . k . B = 100 005 . 62 . 65 S - plocha Sp – plocha pásu plechu B – šírka pásu k – krok podania séria – počet kusov Volím variant b) lebo je lepšie využitie tabule Celková spotreba materiálu H = séria . V . ς = 100 005 . 0,000 004 030m3 . 7 850kg . m-3 = 3 163,72 kg V = B . a0 . k = 61 . 1 . 62 = 4 030 mm3 B – šírka pásu a0 – hrúbka materiálu k – krok podania ς – hustota (z tabuliek)

Vzdialenosť medzi vodiacimi lištami A = Bmin. + ΔB + z = 65 +

+ 0,1 =

z = 0,1 . a0 = 0,1 . 1 = 0,1 z – tolerancia medzi vodiacimi lištami ΔB – tolerancia šírky pásu (z tabuliek) 3. b) Výpočet strižnej sily a práce FS = n . S . τps = 1,45 . 230,62 . 334 = 111 689,266 N Fs – skutočná strižná sila ls – dĺžka čiary strihu [ mm ] n – súčiniteľ otupenia nástroja [ volím n = 1,45 ] ao – hrúbka materiálu [ mm ] τps – medza pevnosti v strihu [ MPa ] Rm – medza pevnosti [ volím Rm = 400 MPa ] S – plocha strih. materiálu strižnej rovine τps = 110 + 0,65 Rm = 334 MPa S = ls . a0 = 230,62 . 1 = 230,62 ls = ls1 + ls2 = 230,62 mm ls – dĺžka čiary strihu (obvod) ls1 – dierovanie ls2 – strihanie Fs id = S . τps = 230,62 . 334 = 77 027,08 N Strižná práca As = Fs . H . a0 . π = 111 698,266 . 0,4 . 1 . π = 35 070,43 J 4 4 H – súčiniteľ, ktorý je závislí na druhu a hrúbke materiálu H = 0,2 až 0,4 (volím 0,4)

3, c)Výpočet stieracej sily a práce Fu = ku . Fs = 0,11 . 111 689,266 = 12 285,82 N ku – súčiniteľ pre ocele = 0,1 až 0,13 (volím 0,11) Stierace práce Au = Fu ( a0 + v ) = 12 285,82 (1 + 0,5) = 18 428,73 J v = 0,5 a0 = 0,5 . 1 = 0,5 v – vniknutie strižníka do strižnice a0 – volím 1 3, d)Výpočet sily a práce na pretlačenie výstrižkov Fv = kv . Fs . n1 = 0,05 . 111 689,266 . 10 = 55 844,63 N n1 = h a0 n1 – volím 10 kv – súčiniteľ pre ocele 0,05 n1 – počet pretláčaných výstrižkov n1 = 5 ak hrúbka a0 > ako 1,5 až 2 mm n1 = 10 ak hrúbka a0 < ako 1,5 mm Výpočet celkovej sily a práce Fc = Fs + Fv = 167 533,9 N – volím vodiacu dosku ako stierač Ac = As + Av + Au = 92 763,79 J Práca na pretlačenie výstrižkov Av = Fv . a0 = 55 844,63 J

3, e) Výpočet strižnej vôle ____ ms = c . a0 √ τps = 0,005 . 1 10 v = 2. ms = 0,057

____ √ 334 = 0,02889 10

ms – strižná medzera c – materialová konštanta – 0,005 až 0,035 (volím 0,005) 3, f) Určiť ťažisko pôsobiacich síl T = [ XT ; ZT ] = [ 30 ; 30,5 ]

3, g) Voľba lisu Navrhujem lis LEN40C. Parametre lisu: Menovitá sila Fm = 400 000 N Pracovná dráha 0,54 7,03 mm Zdvih šmýkadla z =8 95 mm Fc = Fs + Fu + Fv = 179 819,72 N Zdvih: z = 15 mm Xs = a0 + 0,5 a0 = 1 + 0,5 = 1,5 mm

Xm =

z (1 − cos ϕ ) = 15 (1 − cos 30°)´= 1,005mm 2 2

Xm < Xs F1 = Fm

( z( x

z x m − x m2 s

− x s2

F1 > FCL

) = 400000 )

(

15 1,005 − 1,005 2

(

15 1,8 − 1,8 2

)

) = 307755N

Stroj vyhovuje!

Použitá literatúra: 1.Hrivňák, A. – Evin, E. – Spišák, E.: Technológia plošného tvárnenia – návody na cvičenia, Alfa Bratislava 1987. 2.Hrivňák, A. – Evin, E.– Spišák, E.: Technológia plošného tvárnenia, Alfa Bratislava 1987. 3.Novotný, J., Langer, Z.: Stríhaní a další zpúsoby delení kovových naterialu, VTU,Praha , 1980 4.Fiala, J., Bebr, A., Matoška, Z., :Strojnícke tabuľky 1., STNL, Praha 1987 5.Hýsek, R., :Tvárecí stroje, STNL, Praha 1971