Proracun Alata Za Probijanje i Prosijecanje

PRORAĈUN ALATA ZA PROBIJANJE I PROSJECANJE Zadatak: Prema zadanom obliku izratka potrebno je konstruirati alat za izradu podloţnih pločica (alat za probijanje i prosjecanje). Iz tabli lima 2 x 1 m potrebno je izraditi 10000 komada u alatu s jednorednim rasporedom i dva bočna noţa. Gubici na škarama su 3%. Materijal je čelični lim čvrstoće smicanja τm = 308N/mm2 i debljine s = 1.5 mm. Sve izmjere i ostali podaci potrebni za proračun i konstruiranje dani su skicom. Zadano je: Vanjski promjer D = 10 mm Unutarnji promjer d = 5 mm Debljina lima s = 1.5 mm Lim čvrstoće smicanja τm = 308 N/mm2 Početne dimenzije table lima: 2 x 1 m Gubici na škarama: 3% Točnost izrade predmeta je u kvaliteti IT12 Veličina serije: n=10000 kom. Rješenje(Proraĉun): 1. Sila probijanja i prosjecanja: 1.1. Duljine reznih kontura l1  D    10    31,4mm Prosjekač Φ10: l 2  d    5    15,7mm Probijač Φ5: l3  216  2  36 mm Bočni noţ (2 kom.) 1.2. Ukupna duljina reznih kontura L  l1  l 2  l3  31 .4  15 .7  36  83 .1mm 1.3. Ukupna sila probijanja i prosijecanja F  L  s  m  83 .1 1.5  308  38392 .2 N 2. Rad probijanja i isjecanja: x1=0,65 – faktor ovisan o vrsti i debljini materijala x F  s  0,6538392.2 1.5 W 1   37.43Nm 1000 1000 3. Racionalno korištenje materijala: 3.1. Širina trake (B) - širina ruba: b=2mm - širina mosta: a=6mm - širina ruba kojeg reţu bočni noţevi: c=2mm

B  D  2b  2c  10  2  2  2  2  18mm 3.2. Posmak trake (x) x  D  a  10  6  16mm 3.3. Poĉetni gubici

-

širina mosta: a=6mm širina ruba: b=2mm

3.4. Broj komada u jednoj traci (z) L  a 1000  6 z   62.125  62 x 16 3.5. Broj traka (y) 1,03  n 1,03  10000 y   219,15  219 z 47 3.6. Bruto masa mb  y  B  L  s    167 18 1000 1.5  7,85 10 6  35 .4kg ρ = 7850 kg/m3 = 7.85· 10-6 kg/m3 - gustoća 3.7. Neto masa   mn  n  A  s    n   D 2  d 2  s    10000   102  52 1.5  7,85 106  6.94kg 4 4 3.8. Otpadak mo  mb  mn  35 .4  6.94  28 .46 kg m 28 .26  o 100 %  100 %  80 .4% mb 35 .4 4. ZAZORI I TOLERANCIJE matrica H9  prosjekač h8 4.1. Zazori i tolerancije na probijaĉu a) Zazor alata (w) c=0,0137 – kojeficijent zavisan o alatu  308 w  c  s  m  0,0137 1.5   0,12 mm 10 10 b) Jedinica tolerancije 3 i  0,45  d  0,001  d  0,45  3 5  0,001  5  0.77 m Izradna tolerancija za točnost izrade predmeta IT12 je:   160  i  100  0.77  123.2m   12mm c) Najveća mjera predmeta d max  d    5  0,12  5,12 mm d) Promjer probijaĉa d P  d m ax  5,12 mm e) Promjer otvora matrice d M  d P  w  5,12  0,12  5,24 mm f) Tolerancije ţiga Φ5,12h8 g) Tolerancije matrice Φ5.24H9 4.2. ZAZORI I TOLERANCIJE NA PROSJEKAĈU a) Zazor alata

m

308  0,12 mm 10 10 b) Jedinica tolerancije 3 i  0,45  D  0,001  D  0,45  3 10  0,001 10  0,98 m Izrada tolerancija za točnost izrade predmeta IT12 je:   160  i  160  0,98  156,8m   0,16mm c) Najmanja mjera predmeta Dmin  D    10  0,16  9,84 mm d) Promjer otvora matrice DM  Dmin  9,84 mm e) Promjer ţiga (prosjekaĉa) DZ  DM  w  9,84  0,12  9,72 mm f) Tolerancija matrice Φ9,84H9 g) Tolerancija ţiga (prosjekaĉa) Φ9,72h8 w  cs

 0,0137 1,5 

5.Najveća dopuštena duljina probijaĉa i prosjekaĉa 5.1. NAJVEĆA DOPUŠTENA DULJINA PROBIJAĈA Sila probijanja (FPB) – probijač je uklješten i voĎen FPB  d    s  m  5   1,5  308  7257 N Dozvoljena sila probijanja je do FPB = 20kN  2  E  I min  2  E  I min FPB   1 2 lo2  l max 2 2   2  E  I min 2   2  2,15 105  30,67 l max    80,63mm FPB 20000

d 4   54   I min    30 ,67 mm 4 64 64 Iz tehničko-tehnoloških razloga usvajamo l  80mm 5.2. Najveća dopuštena duljina prosjekaĉa Sila prosjecanja (FPS) FPS  D    s  m  10   1,5  308  14514 N Dozvoljena sila probijanja je do FPS = 35kN

2   2  E  I min 2   2  2,15 105  490,63 l max    243mm FPS 35000 D 4   10 4   I m in    490 ,63 mm 4 64 64 Iz tehničko-tehnoloških razloga usvajamo l  80mm

6. Kontrola naprezanja prema Tetmayeru Materijal probijača i prosjekača je Č.4130 (σdop = 280-350N/mm2) -Kritično naprezanje:  K  335  0,62    335  0,62  45,25  307 N / mm 2 -zadovoljava -Koeficijent vitkosti: l 56 ,57  o   45,25 im in 1,25 -Slobodna duljina izvijanja: 2 2 lo  l   80  56 ,57 mm 2 2 -Polumjer tromosti: I 30,67 i  min   1,25mm A 19,63 -Moment inercije d 4   54   I min    30 ,67 mm 4 64 64 -Površina d 2   52   A   19 .63 mm 2 4 4 7. Dimenzioniranje matrice a) Visina matrice

   10  5  s  0,7  2  D  2  d  c  10  5 1,5  0,7  2 10  2  5 1  21,33 mm

H M  10  5  s  0,7  a  b  c

HM

HM Usvajamo HM = 22mm

b) Širina ruba matrice e  (10 ... 12 )  0,8  H M  12  0,8  H M e  12  0,8  22  30mm

c) Širina i duţina matrice Širina matrice AM  a  2e  10  2  30  70 mm Duţina matrice: BM  b  2e  (10  5)  2  30  75 mm

d) kontrola naprezanja matrice na savijanje

S 

2,5  F  2d    1  2 H M  3d O 

2,5  38392 ,2  2  2 1    66 ,1N / mm 3 22 2   d = d0 = 10mm σs = 66,1N/mm2 ≤ σdop = 385N/mm2 - zadovoljava

S 

8.Dimenzioniranje ostalih elemenata a) Temeljna ploča VISINA: H T  (1... 1,5)  H M  1,25  22  28 mm ŠIRINA: AT  AM  (40 ... 70 )  70  40  110 mm DUŢINA: BT  BM  75 mm b) Vodeća ploča VISINA: H V  (0,8... 1)  H M  1  22  22 mm ŠIRINA: AV  AM  70 mm DUŢINA: BV  BM  75 mm c) Usadna ploča VISINA: H U  (0,6... 0,8)  H M  0,8  22  18 mm ŠIRINA: AU  AM  70 mm DUŢINA: BU  BM  75 mm d) Gornja ploča VISINA: H G  (0,8... 1.2)  H M  1  H M  22 mm ŠIRINA: AG  AM  70 mm DUŢINA: BG  BM  75 mm e) Upinjač (čep) Materijal čepa je konstrukcijski čelik kvalitete Č.0561 kojemu dozvoljeno vlačno naprezanje iznosi σdop = 140...180N/mm2 -Sila kod proračuna F  0,1  Fm  0,1  49910  4991 N

Fm  1,3  F  1,3  38392 ,2  49910 N -Promjer jezgre vijka (najtanjeg dijela čepa) F     dop A F 4991 A   35 ,65 mm 2  dop 140 d1 

4 A



4  35,65

 6,74 mm

  -Usvajamo standardni čep: d1=16,376mm što odgovara vijku M18x1,5 9.Dimenzioniranje ţiga (probijaĉ i prosjekaĉ) l Z  H M  H V  H U  (10 ... 20 )  22  22  18  18  80 mm

10. Izbor preše -Nominalni rad preše H 0,1 WN  FN   1  cos n   63000   1  cos20  190Nm 2 2 -Stvarna sila na osnovu kojeg se odreĎuje preša: FM  1,3  F  1,3  38392 ,2  49910 N -Normalni kut za preše za prosjecanje i probijanje: αn=10° - 30° -Iz tablice biramo prešu sa: Fn=63kN i H=6...60mm -Fm