Величина перемычек на операциях вырубки и пробивки

С точки зрения экономии материала величина перемычек между деталями при вырубке должна быть минимальной (см. рис. 14).

Однако, величины перемычек оказывают существенное влияние на процессы вырубки и пробивки. Перемычки (а, в, см рис. 14) должны иметь достаточную жесткость и прочность при вырубке или пробивке из ленты и полосы, чтобы они неизгибались и не втягивались в отверстие матрицы, а также не разрушались при механизированной подаче на определенный шаг.

Величина перемычек зависит от толщины и марки материала, от размера и формы вырубаемой детали, от типа раскроя и способа подачи полосы, конструкции штампа. Рекомендации по величине перемычек приведены в справочной литературе.

Например, ориентировочно,

- для материалов толщиной S = 0,2 - 0,5 мм величина перемычки между деталями (а) должны быть больше либо равны 1,2 - 2,5 мм., а по краям 1,5 - 3 мм.

- при толщине материала – S от 0,5 до 4 мм. перемычки должны быть соответственно (2 – 0,8) S и (2,5 – 0,9).

 

Оптимизация раскроя материала при разделительных операциях

Листовой штамповки

Показателем эффективности (оптимальности) раскроя при разделительных операциях листовой штамповки является коэффициент использования материала (КИМ):

,

где: - площадь поверхности детали, ;

- площадь поверхности заготовки, .

Целью оптимизации раскроя листов, плит, полос, профильных заготовок, труб является минимизация их отходов, увеличение КИМ (стремятся увеличить КИМ до предельного его значения равного 1, т.е. производить раскрой либо при малом отходе или без отхода).

Задача оптимального раскроя сложна, так как существует огромное количество вариантов раскроя, из которых необходимо выбрать оптимальный, вариант отвечающий минимизации отходов.

В современных условиях производства, при ограниченности используемых материалов и финансовых ресурсов проблема оптимального раскроя становится более актуальной. Особенно она актуальна при производстве изделий ракетно-космической техники, так как элементы конструкции корпусов изделий изготавливают из дорогостоящих алюминиевых сплавов, в других элементах конструкции изделий используются и другие дорогостоящие материалы.

В настоящее время разработано программное обеспечение, для ЭВМ позволяющее частично решать проблемы оптимизации двумерного и фигурного раскроя листов, плит, полос; одномерного раскроя труб, профильных заготовок. Так, например, для решения задач фигурного раскроя используется годограф плотного расположения фигур, для решения задач двумерного раскроя листов на мерные карты используются методы динамического программирования и др.

Так, при вырубке из полосы различают следующие виды раскроя:

1) - прямой

 

2) - наклонный

3 ) - двухрядный с поворотом полосы

4) – двухрядный с переворотом полосы

 

5) – комбинированный

6) – многорядный и другие

Вырубка – пробивка может производится с перемычками и без перемычек. Для уменьшения отходов при раскрое данный расчет может выполняться с применением ЭВМ:

Определяются функции Т = f (); В =

При двухрядном раскрое:

Т = f (, С); В = .

Приведенные функции оптимизируются. Расчет производится с шагом угла в 1°, а С через 1 мм. Для каждого варианта определяется величина КИМ.

Расчет прекращается при достижении КИМ своего максимального значения, что естественно обеспечивает сокращение отхода.

 

 

Конструкция разделительных штампов в мелкосерийном производстве .

 

Применение инструментальных штампов экономически целесообразно в крупносерийном и массовом типах производств. В опытном и мелкосерийном типах производств часто применяют упрощенные, более дешевые штампы (пластинчатые, пинцетные, штампы с эластичными универсальными пуансонами или матрицами из полиуретана или резины и др.). На рис. 17 приведена технологическая схема безматричного способа вырубки.

1 – пуансон; 2 – эластичный вкладыш; 3 – контейнер;

4 – деталь; 5 - отход

Рис. 17 Безматричный способ вырубки с использованием эластичной среды (резины или полиуретана).

 

Определенное распространение имеют штампы, оформляющие контур детали по частям (по элементам).

Поэлементная штамповка выгодна в условиях мелкосерийного производства (см. рис. 18), когда изготавливать инструментальные штампы экономически нецелесообразно.

 

 

Рис. 18 Изготовление детали вырубкой и пробивкой по элементам

 

Имея комплект разных штампов, которые позволяют выполнять последовательно отдельные элементы детали можно изготавливать детали различной конфигурации.