Определение формы и размеров заготовки, выбор оптимальных размеров стандартного листа, обеспечивающего максимальный коэффициент использования материала (КИМ).

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

В качестве критерия оптимальности принимается коэффициент использования материала (КИМ).

Для вычисления КИМ, при условие, что лист, из которого производится штамповка, имеет постоянную толщину, по всей плоскости (1мм), используем следующую формулу:

где - количество заготовок на листе;

- площадь детали;

, - ширина и длина разрезаемого листа.

Экономия металла и уменьшение отходов в холодной штамповке имеют весьма важное значение, особенно в крупносерийном и массовом производстве, так как при больших масштабах производства даже незначительная экономия металла на одном изделии дают в итоге большую экономию.

При штамповке деталей из полосы, между соседними деталями (заготовками) должна быть перемычка, обеспечивающая достаточную прочность и жесткость полосы.

Схему раскроя выбирают из условия рационального использования материала.

В данном случае целесообразно применить прямой тип раскроя.

Величины перемычек выбираем из справочника. Для толщины листа 2 мм при ручной подаче величина боковой перемычки m=1.5 мм, а междетальной n=1,5 мм. [2, стр.17]

Раскрой полосы покажем на рисунке 2:

 

Рис 2

Найдем наиболее экономное расположение полос и деталей в листе и деталей в полосе стандартного размера листа для получения вырубкой деталей. С учетом величин перемычек задача сводится к рациональному расположению деталей в листе стандартных размеров. (1, с.417 – 432)

Лист 1000х2000 мм

Два возможных варианта расположения на таком листе показаны на рисунке 3:

Рисунок 3.

а) Горизонтальный раскрой

На листе вмещается полос;

Количество заготовок в одной полосе штук.

Итого на листе: 10*60=600 деталей;

Остаток: (мм);

Остаток: (мм);

Определим КИМ по формуле (1.2):

,

где - количество заготовок, умещающихся в листе;

- площадь одной заготовки;

, - ширина и длина разрезаемого листа.

б) Вертикальный раскрой

На листе вмещается полос;

Количество заготовок в одной полосе штука.

Итого на листе: 30*21=630 деталей;

 

Остаток: (мм);

Остаток: (мм);

В варианте б) КИМ больше, следовательно этот вариант выгоднее.

Рассмотрим еще один лист размером 1200х2500 мм

Лист 1200х2500 мм

Два возможных варианта расположения на таком листе показаны на рисунке 4:

Рисунок 4.

а) Горизонтальный раскрой

На листе вмещается полос;

Количество заготовок в одной полосе штук;

Итого на листе: 12*75=900 деталей;

Остаток: (мм);

Остаток: (мм);

Определим КИМ по формуле (1.2):

,

где - количество заготовок, умещающихся в листе;

- площадь одной заготовки;

, - ширина и длина разрезаемого листа.

б) Вертикальный раскрой

На листе вмещается полос;

Количество заготовок в одной полосе штук;

Итого на листе: 36*26=936 деталей;

Остаток: (мм);

Остаток: (мм);

Наибольший КИМ, из двух рассмотренных листов – лист 1200х2500 (вариант б).

Выбор схемы штамповки

 

Под разработкой технологического процесса изготовления детали нужно выбрать схему штамповки, под этим мы понимаем последовательность выполнения операций и схему штампа. Правильность выполнения и выбора этих схем зависит от различных факторов, а в первую очередь от экономического.

Штамповка деталей осуществляется двумя способами:

1. Разделительная штамповка- осуществляется на нескольких штампах, на каждом из которых выполняется только одна операция. Используется один или несколько штампов простого действия.

2. Комбинированная штамповка- в одном и том же штампе выполняется несколько операций.

Комбинированную штамповку можно осуществить в штампах последовательного, совмещенного, последовательно- совмещенного действия. Такой вид штамповки в значительной мере снижает трудоемкость изготовления детали, а следовательно и себестоимость. Этот штамп более выгоден с экономической точки зрения.

При серийном изготовлении деталей наиболее распространенными считаются штампы последовательного действия, так как получаем максимальную производительность при производстве.

Пользуясь рекомендациями выбираем штамп последовательного действия. Выбираем штамп последовательного действия – это значительно снизит затраты на технологический процесс. Изготавливать деталь будем за несколько переходов (в нашем случае за 2 перехода) рядом пуансонов при последовательном перемещении заготовки в горизонтальном направлении. При первом переходе осуществляется пробивка отверстий, а при втором переходе- вырубка детали по контуру.

 

РАБОТА ШТАМПА

Конструктивно штамп состоит из нижней 4 и верхней 3 плит. В нижнюю плиту впрессованы две направляющие колонки 16. На плите установлены матрица 1 и съемник 9. На верхней плите установлен хвостовик 18. К ней же крепится стальная каленая подкладная плита 5, пуансонодержатель 8 с тремя пуансонами: 2 пробивным 6 и вырубным 7. В верхнюю плиту впрессованы направляющие втулки, которые скользят по колонкам вместе с верхним блоком штампа. Полоса подается справа на лево в просвет между матрицей и съемником и фиксируются разовым упором. От сдвигов в поперечном направлении при подаче полосы предохраняют направляющие планки, установленные между матрицей и съемником. Производится прибивка отверстий. Затем полоса подается дальше и фиксируется грибковым упором, происходит вырубка детали по контуру. Деталь и отход от пробития отверстий проваливается в отверстие в матрице, а отход в виде полосы продвигается дальше и выходит с другой стороны отверстия между матрицей и съемником. Далее происходит поворот полосы и действия повторяются в той же последовательности.

 

 

Рис. 7 – Схема штампа