Zadanie Z Tt

2

ZADANIE Navrhnite technologický postup výroby výlisku podľa zadaného výkresu pre sériu 80 000 ks.

ZADANIE MÁ OBSAHOVAŤ A. Technická správa  Technologický postup výroby výlisku  Previesť riešenie následných konštrukčných a technologických parametrov  Nástrihové plány s ohľadom na využitie materiálu  Výpočet šírky a vzdialenosti medzi vodiacimi lištami  Celková spotreba materiálu  Výpočet strižnej sily a práce  Výpočet stieracej sily a práce  Výpočet sily a práce na pretlačenie výstrižkov alebo odpadu strižnicou  Výpočet strižnej vôle  Výpočet ťažiska pôsobiacich síl  voľba a kontrola tvárniaceho stroja  Predbežný návrh a kontrola tvárniaceho nástroja  Nakresliť konštrukčnú schému tvárniaceho nástroja  Použitá literatúra

2. Výkresová dokumentácia  výrobný výkres výlisku  konštrukčná schéma tvárniaceho nástroja – zostavný výkres

3

A. TECHNICKA SPRÁVA TECHNOLOGICKÝ POSTUP VÝROBY VÝLISKU

p. č.

1.

názov operácie

náčrt operácie

dierovanie

pracovisko

stroj

dielňa

výstredníko vý lis LENR 20

2.

vystrihovanie

dielňa

výstredníko vý lis LENR 20

3.

prebrúsenie nástroja

dielňa

magnetická brúska

4.

5.

pokračovanie strihania

výstupná kontrola

nástroj

poznám ka

postupový strižný nástroj postupový strižný nástroj

brúsny kotúč

po 5000 kusoch

dielňa

sklad

posuvné meradlo

náhodne po 1002000 kusoch

RIEŠENIE KONŠTRUKČNÝCH A TECHNOLOGICKÝCH PARAMETROV a) Nástrihový plán Pre danú súčiastku volím usporiadanie výstrižkov podľa metódy usporiadania nástrihového plánu výstrižkov pravouhlých tvarov. Materiálom výstrižku je podľa zadania nízkouhlíková konštrukčná oceľ 10 370.

4 VARIANT A Strihaným polotovarom je tabuľa plechu, ktorá je podľa katalógu výrobcu pre hrúbku materiálu plechu 0,7 mm dodávaná v rozmeroch 1000 * 2000 * 0,7. Podľa [1] sú hodnoty koeficientov vybrané z tab. 8.2 nasledujúce: e = 1,5 mm ; f = 1,8 mm volené pre šírku plechu B = 15 ÷ 50 mm s hrúbkou 0,7 mm.

Určenie minimálnej šírky plechu: Bmin = D + 2f = 23 mm + 2*1,8 mm = 26,6 mm Určenie vzdialenosti medzi lištami: kde z = 0,3 mm je vôľa medzi lištami A = Bmin + ∆B + z = 26,6+0,5+ 0,3 =27,4 mm mm je jednostranná

∆B = 0,5 záporná

odchýlka šírky pásu Pre daný polotovar, tabuľa plechu a0 * s * l – 0,7 * 1000 * 2000 platí: 1a) počet pásov z jednej tabule plechu: m == = 37,5939 ≈ 37 pásov 2a) počet výstrižkov z jedného pásu: n == = 75,4716 ≈ 75 výstrižkov 26,5 mm

, kde k = D + e = 25 mm +1,5 mm =

3a) využiteľnosť pásu: ηpás = .100 %=.100 % = 78,5244 % pričom: n – počet pásov z jednej tabule plechu [ - ] S – celková plocha výstrižku [ mm2 ] ⇒ S = Ss + Sd Bmin – minimálna šírka pásu [ mm ] l – dĺžka pásu [ mm ]

5 4a) počet výstrižkov: N = m * n = 37 . 75 = 2775 výstrižkov 5a) počet tabúľ: ptab = == 28,8324 ≈ 29 tabúľ

6a) využiteľnosť tabule: ηtab = .100 % = .100 % = 77,2837 % 7a) celková využiteľnosť: ηcelk = .100 % = .100 % = 76,8275 %

VARIANT B Strihaným polotovarom je tabuľa plechu, ktorá je podľa katalógu výrobcu pre hrúbku materiálu plechu 0,7 mm dodávaná v rozmeroch 1250 * 2500 * 0,7. Podľa [1] sú hodnoty koeficientov vybrané z tab. 8.2 nasledujúce: e = 1,5 mm ; f = 1,8 mm volené pre šírku plechu B = 15 ÷ 50 mm s hrúbkou 0,7 mm.

Určenie minimálnej šírky plechu: Bmin = D + 2f = 25 mm + 2*1,8 mm = 28,6 mm Určenie vzdialenosti medzi lištami: A = Bmin + ∆B + z = 28,6 + 0,5 + 0,3 = 30,4 mm kde ∆B, z viď variant A: 1b.počet pásov z jednej tabule plechu: m == = 43,706239 ≈ 43 pásov

6

2b.počet výstrižkov z jedného pásu: n == = 102,040816 ≈ 102 výstrižkov mm = 24,5 mm

, kde k = D + e = 23 mm +1,5

3b.využiteľnosť pásu: ηpás = .100 %=.100 % = 79,4601 % pričom: n – počet pásov z jednej tabule plechu [ - ] S – celková plocha výstrižku [ mm2 ] ⇒ S = Ss + Sd Bmin – minimálna šírka pásu [ mm ] l – dĺžka pásu [ mm ] 4b.počet výstrižkov: N = m * n = 43 . 102 = 4386 výstrižkov 5b.počet tabúľ: ptab = == 18,25213 ≈ 19 tabúľ 6b.využiteľnosť tabule: ηtab = .100 % = .100 % = 78,1760 % 7b.celková využiteľnosť: ηcelk = .100 % = .100 % = 75,0484 %

VARIANT C Polotovarom je pozdĺžny delený pás plechu (nekonečný vzitok plechu), ktorý je podľa katalógu výrobcu pre hrúbku materiálu plechu 0,7 mm dodávaný v menovitej šírke 40, 54 ... mm. Podľa [1] sú hodnoty koeficientov vybrané z tab. 8.2 nasledujúce: e = 1,5 mm ; f = 1,8 mm volené pre šírku plechu B = 15 ÷ 50 mm s hrúbkou 0,7 mm.

7

 využiteľnosť pásu: ηpásu = .100 % = .100 % = 77,8476 %

,celková spotreba matI H = séria .a 0 B

k. ρ = 314,534 kg kde Sp = séria * k * B = = 57 240 000 mm2 potrebná dĺžka zvitku l= 0,5(séria . krok podania) = 40 000 . 26,5 = 1060 m VOĽBA VHODNÉHO VARIANTU Z posúdenia technologického i ekonomického hľadiska volím variantu C, pri ktorej je polotovar dodávaný vo zvitkoch, t.j. nie je potrebné delenie na pásy ako u tabúľ a pri danej variante sa dosiahne aj najvyššia využiteľnosť materiálu, ovplyvňujúca najmä ekonomické činitele. Daný polotovar je vybraný z katalógu pozdĺžne delených pásov plechov tvárnených za studena podľa [5]. 8) výpočet strižnej sily a práce veľkosť strižnej sily: Fs = n . S . τps = 1,55 . (S1 + S2) . τps = 1,55 . 93,29 mm2. 400 Nmm-2 = 57 839,8 N

8

pričom, : S = S1 + S2 =(l1 + l2)a0 = (44,3 + 88,97)0,7 mm2 = 93,29 mm2 l1 = 2. 19 mm + 2. 17 mm + 4. 4,2426 mm = 88,97 mm l2 = (π.d – 0,5d. ϕ) mm + (4 + 2. 3,343) mm = (3,14 .12 – 6. 0,6796738) + 10,68 = 44,3 mm pričom, : π = 3,1415926 rad , ϕ = 39,28° = 0,679678 rad veľkosť strižnej práce: As = κ * a0 * Fs = 0,7853 . 0,4 . 0,7 mm .57 839,8 N = 12 718,046 Nmm = 12,72 J 9) výpočet stieracej sily a práce: Fu = ku . Fs = 0,125 . 57 839,8 N = 7 229,97 N

, kde ku = 0,1 ÷0,13

Au = Fu. (a0 + v) = 7 229,97 N. (0,7 + 0,7) mm = 10 121,96 Nmm = 10,12 J pričom, v = 0,5 a0 ÷ a0 - vniknutie strižníka do strižnice 10) výpočet sily a práce na pretlačenie výstrižku: Fv = kv . n1 . Fs = 0,05 .10 . 57 839,8 N = 28 919,9 N pričom : kv – opravný súčiniteľ, pre oceľ má hodnotu 0,05; n1 – počet pretláčaných výstrižkov, pre a0 < 1,5 má hodnotu 10 a pre a0> 1,5 hodnotu 5. Av = Fv . a0 = 28 919,9 N . 0,7 mm = 20 243,93 Nmm = 20,24 J 11) celková sila a práca: Fc = Fs + Fu + Fv = 57,839,8 kN + 7,229 kN + 28,919 kN = 93,989 kN ≈ 94 kN Ac = As + Au + Av = 12,72 J + 10,12 J +20,24 J = 43,08 J 12)výpočet strižnej vôle: v = 2 ms = 2 . c. a0 . = 2 . 0,025 . 0,7 . =0,221359 mm

9 pričom,: c = 0,005 ÷0,035 , τps – strižná pevnosť, pre mat. 10 370 τps = 400 MPa Podľa [1], tab. 8.8 je strižná vôľa pre mat. hrúbky 0,7 mm a τps = 300 MPa v =0,04 mm a pre τ ps =450 MPa v = 0,045 mm. 13)určenie ťažiska pôsobiacich síl: yT = = ==11,5 mm yT = = ==12,2726 ≈ 12,2 mm súradnice ťažiska zadaného výlisku : T [xT ; yT] T [11,50;12.27]

Ťažisko pôsobiacich síl pre strižnú operáciu vzhľadom k počiatku plechu: Matematickým vyjadrením momentovej podmienky ∑ Mix = ∑ Fi . xi = F . xT ; ∑ Miy = ∑ Fi . yi = F . yT

10 xT = = = = 22,80 mm ≈ 2 yT = = = =13,3 mm Súradnice pre polohu stopky v strižnej hlavici T [22,8;13,3], t. j., ťažiská sú v spoločnejj osi y navzájom posunuté v osi x o hodnotu -8,8 mm pre strižný plochu S1 a +17,67 mm pre plochu S2.

14)voľba lisu: Podľa celkovej strižnej sily Fcelk = 94 kN predbežne volím mechanický výstredníkový jednostojanový lisu LENR 10 s maximálnou vyvodenou silou 10 Mp. (Šmeral Trnava) . z [3]. Parametre lisu: menovitá sila – 10 Mp ≈ 100 kN počet zdvihov barana – 140 min-1 zdvih barana – 8 ÷60 mm pracovná dráha – 0,6 ÷ 4,4 (podľa zdvihu Z, ktorý sa nastaví ručne pomocou guľovej skrutky v ojnici výstredníkového) vyloženie barana – 130 mm upínacia dutina barana – 25/50 mm upínacia plocha stola – 400 x 250 mm otvor v doske stola – 120 mm výkon elektromotora – 1,1 kW Pre dané zaťaženie podľa [1,3], je určený uhol ϕ = 30° Pre splnenie podmienky x m > xs 0,5 Z (1 - cosϕ) > a0 + 0,5a0 0,5 . 60 . (1-0,866)> 0,7 +0,35 4,019. > 1,05

⇒ Z > > 15,6746 mm

11 Pretože výška zdvihu barana výstredníkového lisu LENR 10 sa pohybuje v rozmedzí 8 ÷ 60 mm, daný lis technologicky vyhovuje. PREDBEŽNÝ NÁVRH A KONTROLA TVÁRNIACEHO NÁSTROJA Strihaný polotovar tenký zvitok plechu sa bude strihať celistvo jednoradovým postupovým strižným nástrojom v dvoch radoch postupne vzhľadom k tomu, že súčiastka je symetrická a deformácie vzniklé pri 1. strihaní sú tolerované vzhľadom na funkčnú presnosť súčiastky. Z dôvodu, že na súčiastku nie sú kladené žiadne špeciálne nároky na vysokú presnosť a tvarovú toleranciu požijem strižný nástroj pozostávajúci z pravouhlej reznej skrine a reznej hlavice priamo vedený vodiacou doskou, ktorá je menej nákladná ako vedenie stĺpikmi a zároveň pevná vodiaca doska zabezpečuje funkciu stierača. Pravouhlá rezná skriňa s vedením podľa STN je upnutá do stroja základovou doskou pomocou úpiniek tvaru T podľa STN 22 6010, horná upinacia doska sa upne do šmýkadla lisu pomocou stopky so závitom podľa STN 22 6264 v šmýkadle bude upnutá valcovou stopkou. Strižnica v prevedení kombinovanom – valcová (n=10mm) s kužeľovým prepadom(α=15°). Vodiaca doska s funkciou strierača bude oceľová s vyfrérovanou drážkou pri vstupe strižníka pre mazanie mazivom. Strižník bude celistvý nanitovaný v DU doske bez osadenia hlavy so štvorcovým vedením.. Na zabezpečenie krokovania použijem hľadáčik so závitom, pevný doraz prevedený v strižnici a bočný doraz s odstrihovačom. Pre strihanie druhého radu bude použitý načínací doraz, ktorý sa vloží až pred strihaním druhého radu. Vzhľadom na toleranciu výlisku IT 12 bude strižný nástroj vyrábaný v tolerancii IT7 a IT8..

Celkové prevedenie postupového strižného nástroja s jedným pevným dorazom , bočným odstrihovačom, hľadáčikom a načínacím dorazom pre strihanie druhého radu.

12

POUŽITÁ LITERATÚRA [1] – Hudák - Evin -Spišák – Technológia plošného tvárnenia, Alfa 1989, Bratislava [2] – Blaščík a kolektív – Technológia tvárnenia, Alfa 1992, Bratislava [3] – Rudolf Hýsek – Tvářecí stroje 1973, STNL 1974, Praha [4] – Ladislav Polák – Konštrukcia tvárniaceho náradia I., Alfa 1977, Bratislava [5] – www.usske.sk

13 KONŠTRUKČNÁ SCHÉMA TVÁRNIACEHO NÁSTROJA