Проектирование участка мелкой листовой штамповки (стр. 5 из 18)
Разрезку листа на полосы, как правило, производят с таким расчетом, чтобы от него оставалось как можно меньше отходов. При этом следует учитывать, что расположить полосу на листе можно как в поперечном, так и в продольном направлениях. Если позволяют размеры ножниц, то лучше всего располагать полосы вдоль длинной стороны листа, т.к. продольный раскрой листа всегда производительней поперечного. Однако более короткие полосы удобнее в работе и требует меньшего размера ножниц, поэтому резку полос будем осуществлять поперек листа. Схема раскроя листа представлена на рис.2.2.
Рис.2.2. Схема поперечного раскроя листа.
Количество деталей, получаемых при поперечном раскрое из одной полосы, может быть определено по формуле (2.2) /1/:
.(2.2)Количество полос, получаемых из листа, по формуле (2.3):
.(2.3)В этих формулах:
и 
- отходы при раскрое по ширине и длине листа; 
- шаг подачи; 
- ширина полосы; 
и 
- полная ширина и длина листа; 
и 
- ширина и длина листа без отхода.Общее количество деталей, получаемых из листа, определяется по формуле (2.4).
. (2.4) 
Коэффициент использования материала для данного технологического процесса определится по формуле (2.5):
, (2.5) 
2.4 Расчет технологического усилия штамповки по переходам
Расчет технологического усилия осуществляем согласно рекомендациям /1/.
1-й переход.
На первом переходе осуществляется вырубка кружка диаметром 125 мм и пробивка отверстия диаметром 22 мм (см. рис. 2.1).
Усилие вырубки-пробивки определяется по формуле (2.6):
, (2.6)где
- коэффициент, учитывающий колебания толщины и механических свойств материала, а также притупление режущих кромок инструмента. 
- длина вырубаемого контура; 
- толщина материала; 
- сопротивление срезу;Полное усилие на первой операции будет складываться из усилия вырубки и усилия пробивки.
2-й переход.
На втором переходе осуществляется предварительная формовка детали согласно рис. 2.3.
Усилие формовки определяется по формуле (2.7):
, (2.7)где
- давление, зависящее от рода и толщины материала; 
- площадь штампуемого рельефа, м; 
Рис. 2.3. 2-й переход (формовка).
Площадь штампуемого рельефа в первом приближении представляет собой круг диаметром 67 мм (см. рис.2.3).
Усилие формовки будет равно:
3-й переход.
На третьем переходе осуществляется окончательная формовка детали и обрезка детали по контуру в размер 110.4 мм согласно рис. 2.4.
Рис.2.4. 3-й переход (формовка).
Усилие формовки определяется аналогично усилию на втором переходе:
Площадь штампуемого рельефа в первом приближении представляет собой кольцо внутренним диаметром 67 мм и внешним диаметром 86 мм (см. рис.2.4).
Усилие формовки будет равно:
Усилие вырубки определяется аналогично усилию на первой операции:
Суммарное усилие будет складываться из усилия формовки и усилия вырубки.
4-й переход.
На четвертом переходе осуществляется пробивка центрального отверстия диаметром 37 мм и 8-ми отверстий диаметром 3 мм согласно рис. 2.5.
Рис.2.5. 4-й переход (пробивка).
Усилие пробивки определяется аналогично усилию на первом переходе:
5-й переход.
На пятом переходе осуществляется окончательная формовка центральной части изделия и отбортовка краев для последующей завальцовки, как показано на рис. 2.6.
Рис.2.6. 5-й переход (окончательная формовка и отбортовка).
Усилие формовки определяется аналогично усилию на втором переходе:
Площадь штампуемого рельефа в первом приближении представляет собой круг диаметром 54 мм (см. рис.2.6).
Усилие формовки будет равно:
Усилие отбортовки можно определить по формуле (2.8):
, (2.8)где
- диаметр исходной заготовки; 
- диаметр отбортованного изделия; 
- предел прочности материала; 
.Суммарное усилие штамповки на данной операции складывается из усилия формовки и усилия отбортовки:
2.5 Выбор оборудования
Выше отмечалось, что наиболее рациональным оборудованием для осуществления данного технологического процесса является открытый наклоняемый листоштамповочный кривошипный пресс. При выборе типа пресса необходимо исходить из следующих соображений:
1. Тип пресса и величина хода ползуна должны соответствовать технологической операции.
2. Номинальное усилие пресса должно быть больше усилия, требуемого для штамповки.
3. Мощность пресса должна быть достаточной для выполнения работы, необходимой для данной операции.
4. Закрытая высота пресса должна соответствовать или быть больше закрытой высоты штампов.
5. Габаритные размеры стола и ползуна пресса должны давать возможность установки и закрепления штампов.
6. Число ходов пресса должно обеспечивать достаточную производительность штамповки.
7. В зависимости от рода работы должно быть предусмотрено наличие специальных устройств и приспособлений (выталкивателей и подушек).
8. Удобство и безопасность в обслуживании пресса должны соответствовать требованиям техники безопасности.
В нашем случае максимальное усилие технологической операции составляет 0.3МН, причем это усилие формовки, т.е. операции, при которой максимальное усилие возникает в конце хода. Так как прессы изготовляют в определенном интервале по номинальному усилию, то обычно при выборе пресса расчетное усилие не соответствует точно номинальному усилию. Поэтому пресс выбирается заведомо большего усилия, чем требуется по расчету. Применение более сильного пресса обеспечивает более высокую жесткость и меньшую деформацию станины, что позволяет получать более точные детали по высоте. Для штамповки детали-представителя достаточно выбрать пресс усилием 0.4.МН.
Специфика малого предприятия такова, что оно не может позволить себе иметь достаточно большой парк машин, как, например, завод ЗИЛ, соответственно не может штамповать каждую деталь на наиболее подходящем оборудовании, поскольку это предполагает достаточно обширный парк кузнечно-прессового оборудования и огромных капитальных вложений. Гораздо удобней и дешевле иметь несколько универсальных машин, на которых можно делать любые детали данной номенклатуры, пусть с некоторым с перерасходом энергии. При таком подходе разумно выбрать оборудование по максимально тяжелой детали в номенклатуре. В масляном фильтре такой деталью является усилитель (рис.2.7).