Оценка возможности использования исходного материала для получения необходимой детали.

При обработке металлов давлением необходимо предварительно сравнить максимальную деформация, которую испытывает материал, с запасом его пластичности. Понятно, что если деформация материала превысит его пластичность, то материал перейдет в область хрупкого разрушения и осуществить задуманную технологическую операцию обработкой давлением невозможно.

Оценка величины деформации производят как для областей сжатия, так и для областей растяжения.

Деформация определяется известной формулой:

 

(4.1)

 

где: – абсолютная деформация;

L₀ – длина материала до деформации.

 

Величину L₀ для гибки в зоне криволинейного участка можно определить по формуле (2), а абсолютную деформацию ΔС по формулам:

Для областей сжатия:

(4.2)

 

для областей растяжения:

 

(4.3)

Таким образом легко оценивается деформация в области сжатия:

 

δ (4.4)

 

и в области растяжения:

 

δ (4.5)

 

 

После проведения расчетов по формулам (4.4) и (4.5) необходимо сравнить величины полученных деформаций с величиной относительной деформации исходного материала и оценить возможность этого материала для проведения такой технологической операции.

Пример:

Рассмотрим данные табл. 10 для материалаБрБ-2 и определим радиус нейтрального слоя:

 

ρ = 4 + 0.42 х 4 = 5.68

 

Оценим деформацию сжатия по формуле (4.4)

 

δ

 

И деформацию растяжения по формуле (4.5)

 

δ

 

Сравним полученные деформации с допустимым δдоп, определяемые по формуле (4.6). Из характеристик материала за допустимую деформацию растяжения принимаем деформацию, соответствующую максимальному сужения в шейке, в момент разрыва образца при испытании на растяжение. Тогда, учитывая известную. Связь между деформацией растяжения в направлении действия силы и сужения образца, можно записать:

 

δдоп = Ψк / (1-Ψк) (4.6)

 

 

(4.7)

 

где: F₀ – начальная площадь поперечного сечения образца;

F_m – конечная площадь образца после разрыва в зоне шейки.

 

 

Раскрой материала.

 

Под раскроем материала следует понимать определение размеров заготовки(полосы, листа, лены), а также взаимного расположения на ней штампуемых изделий.

Под рациональным раскроем подразумевается такой раскрой, который при данных условиях производства позволяет получить заготовку (развертку) с минимально возможным расходом материала.

Листовой материал для холодной штамповки поставляется и используется в виде полос, листов, лент. В настоящее время наметилась тенденция к преимущественному использовании. При холодной штамповке ленты и рулонного металла. Это позволяет за счет снижения концевых отходов повысить коэффициент использования металла при штамповке, облегчает механизации. и автоматизации штамповочных операций, повышает производительность штамповки. Так на ВАЗе около 70% штампуемых изделий производится из ленты и рулонного металла. Размеры листов и лент стандартизированы (Табл. 6, приложения). Выбор оптимальных размеров (ширина – для лент и рулонного металла, ширина и длина – для листов­) производится для каждой детали из соображения их раскроя с наименьшими отходами.

 

Рис.2 Способ расположения заготовки на полосе

 

Ширина перемычек между вырезанными заготовками зависит главным образом от конфигурации детали, ее размеров, толщины заготовки и механических свойств материала. Минимальная величина перемычек (рис.2) выбирается по табл.7 приложения. Наиболее общим является случай выбора размеров и раскроя листа для штамповки мелких деталей, так как в этом случае лист приходится предварительно раскраивать на полосы. Возможны 3 варианта раскроя листа на полосы (рис.3). Рациональный раскрой листа должен обеспечивать минимальные

 

 

Рис.3. Раскрой листа на полосы: а).продольный; б).поперечный;

в).комбинированный.

 

отходы как при резке листа на полосы, так и при вырубке заготовок из полос.

Экономичность раскроя листа(ленты) характеризуется коэффициентом использования материала, равным отношением используемой площади листа, выраженной в процентах:

 

(5)

 

где: N – число деталей(заготовок), вырезаемых из листа(ленты)

F – фактическая площадь детали (заготовки), мм², (м²) за вычетом отверстий, если последние не используются для штамповки других деталей;

B – ширина листа (ленты), мм

L_л – длина листа (ленты),мм.

 

При раскрое листа на полосы следует руководствоваться следующими основными правилами:

1. При равных коэффициентах использования материала целесообразней производить продольный раскрой, т.к. при этом сокращается число резцов.

2. Желательно детали располагать большей стороной поперек полосы. Это сокращает число резцов, уменьшает величину подачи при штамповке, а также снижает потери на концевые отходы.

При раскрое материала из ленты определяется на одну заготовку.