Расчет исполнительных размеров разделительных пуансонов и матриц

3.4 Расчет исполнительных размеров разделительных пуансонов и матриц

При определении исполнительных размеров пуансонов и матриц для разделительных операций необходимо предусмотреть правильный выбор зазоров и допусков на рабочие размеры инструмента.

Величина вырубаемой детали определяется размером матрицы, а величина пробиваемого отверстия определяется размером пуансона.

При пробивке отверстий размеры пуансона и матрицы определяются зависимостями (3.1) /1/.

(3.1)

где: - номинальный размер детали;

 - верхнее отклонение допуска на этот размер;

 - величина одностороннего зазора;

 - допуски на изготовление пуансона и матрицы, соответственно.

При вырубке отверстий размеры пуансона и матрицы определяются зависимостями (3.2).

,(3.2)

где  - нижнее отклонение допуска на этот размер;

Для первой операции рассчитываются размеры инструмента для пробивки отверстия диаметром 22мм и вырубки кружка диаметром 125мм.

Допуски на размеры изделия заданы по 14-му квалитету ЕСДП и составляют: Ø22^+0.52, Ø125_-1.0. Величина одностороннего зазора для металла толщиной 0.7мм из стали с  составляет 0.014мм /1/. Таким образом, для первого перехода имеем следующие исполнительные размеры пуансонов и матриц:

Для четвертой операции рассчитываются размеры инструмента для пробивки 8-ми отверстий диаметром 3мм и вырубки детали диаметром 110.4мм.

Допуски на размеры изделия заданы по 14-му квалитету ЕСДП и составляют: Ø3^+0.25, Ø110.4_-0.87. Для четвертого перехода имеем следующие исполнительные размеры пуансонов и матриц:

3.5 Расчет основных деталей штампов на прочность и жесткость

Матрица и пуансон определяют работоспособность, надежность и долговечность штампа. Их расчет - важнейший этап разработки документации штампа.

Проверочному расчету на прочность подлежат обычно наиболее нагруженные пробивные пуансоны небольших размеров. При пробивке отверстий, размеры которых сопоставимы с толщиной материала, локальные удельные нагрузки на режущие кромки пуансона в два - три раза больше, чем на режущие кромки матриц. В данном случае таких отверстий нет, поэтому расчет удельных давлений на режущие кромки пуансонов проводить не обязательно.

Наиболее нагруженными пуансонами во всех штампах являются пуансоны для пробивки отверстий диаметром 3 мм, которые и подвергнем прочностным расчетам по рекомендациям /2/. Чертеж пуансона представлен на рис. 3.6.

Рис.3.6. Чертеж наиболее нагруженного пуансона.

Пуансон следует проверить на сжатие по наименьшему сечению. Условие удовлетворительной прочности на сжатие может быть выражено зависимостью (3.3):

(3.3)

где:  - усилие резка, Н;

 - площадь режущей кромки, мм;

 - допустимое напряжение сжатия для закаленной стали У10А.

Условие прочности на сжатие выполняется.

При неточности изготовления штампа возникает некоторое смещение пуансона относительно матрицы. Из-за этого возникает изгибающий момент, поэтому следует дополнительно проверить пуансон на смещение от изгиба. Принимаем величину смещения пуансона равной половине зазора между матрицей и пуансоном. В нашем случае присутствует поперечный изгиб стержня (пуансона), нагруженного с одного конца (жестко закрепленного) некоторым изгибающим моментом М_и.

Условие изгибной прочности определяется по формуле (3.4):

(3.4)

где:  - изгибающий момент;

 - момент сопротивления сечения, мм³;

 - допустимое напряжение изгиба для стали У10А.

МПа

Также необходимо проверить плиту штампа под опорной головкой пуансона на смятие. Условие допустимой прочности на смятие определяется формулой (3.5).

(3.5)

где - опорная поверхность головки пуансона, мм²;

 - допустимое напряжение смятия для плиты штампа из стали Ст.3, в которую упирается пуансон.

Поскольку , то под головку пуансона необходимо подложить стальную каленую пластину.

Также необходимо проверить пуансон на продольный изгиб, согласно формуле (3.6):

,(3.6)

где  - модуль упругости первого рода для стали;

 - момент инерции сечения пуансона, м⁴;

 - коэффициент запаса.

В нашем случае свободная длина пуансона составляет 32.5 мм.

Подвергнутый расчету пуансон удовлетворяет всем необходимым условиям прочности и жесткости.

Похожие работы

Различные виды обработки металлов давлением. Оборудование и специальная технологическая оснастка для листовой штамповки

Скачать

11789

0

14

... простых деталей на малую длину. Пуансон эластичный, обычно из губчатой резины. III – третий способ для получения деталей виде усеченного конуса, пирамиды и т.д. Оборудование и специальная технологическая оснастка для листовой штамповки Для листовой штамповки применяются гидравлические и механические прессы (кривошипные, эксцентриковые, фрикционные). Штампы для листовой штамповки могут ...

Объемная штамповка и обработка металлов резанием

Скачать

89155

4

30

... ;в=6 кг/мм2 – предел прочности деформируемого материала при температуре окончания штамповки. Мм=1781,9 кг=1,8 т. В соответствии с расчетом для штамповки заготовки зубчатого колеса по ОСТ 2КП12 – 1 – 87 выбираем паровоздушный молот с массой падающих частей 2 тонны. 2. Обработка металлов резанием 2.1 Введение Обработка металлов резанием – технологические процессы обработки металлов путем ...

Проектирование систем очистки выбросов цеха литья пластмасс

Скачать

207002

27

15

... концентрация пыли в выбросах цеха снизится и будет находится в пределах показателя ПДВ или будет превышать его незначительно. 6.3 Описание технологической схемы очистки выбросов цеха литья пластмасс В цехе литья пластмасс основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются термопластавтоматы в количестве 12 штук и сушильные шкафы, в которых ведется подготовка материала к ...

Проект участка химико-термической обработки

Скачать

50367

8

3

... 11,46 ч.~ 12 часов. Время низкого отпуска принимаем 120 мин.   1.4.5 Разработка и описание технологической карты химико-термической обработки деталей Технологическая карта - часть маршрутной технологии. Технологическая карта - это основной документ термического участка, в которой указан маршрут перемещения детали по участку. Зубчатое колесо подается на термический участок с помощью ...