Расчёт исполнительных размеров рабочих деталей штампа и определение его центра давления
Расчет исполнительных размеров матрицы и пуансонов
При пробивке или вырубке контура следует выяснить, необходимо раздельное или совместное изготовление матрицы и пуансона с обеспечением зазора оптимальной величины.
Пуансоны для пробивки круглых отверстий является стандартным, поэтому их можно изготавливать с матрицей раздельно, а для пазового отверстия и вырубки- совместно.
По таблице 14 [10,с. 67] для подбираем двусторонний зазор между матрицей и пунсоном при штамповке металлов в штампах с металлическими рабочими деталями:
z = 0,11 мм; Дz = +0,030 мм.
Если размер штампуемого элемента при изнашивании рабочего инструмента уменьшается, то при раздельном изготовлении пуансона и матрицы, когда они обрабатываются до окончательных размеров без взаимного согласования, исполнительные размеры рассчитываются по формулам таблицы 12 [10,с. 62]:
(3.35)
,где (3.36)
? номинальный размер штампуемого элемента;
? припуск на износ матрицы и пуансона;
? абсолютные значения полей допусков.
По таблице 13 [10, стр.64] определяем припуски на износ для таких размеров:
отверстия диаметром 5мм :;
радиус пазового отверстия 3мм:;
размер 9мм: ;
размер 10мм: ;
размер 20мм: ;
размер пазового отверстия 25мм: ;
размер 36мм: ;
размер 144мм: .
По таблице 15 [10, стр. 72]находим поля допусков - для матрицы H8 (+0,018), для пуансона h7 (-0,012). Условие мм соблюдается. По формулам (3.35) и (3.36) определяем исполнительные размеры матрицы и пуансона:
мм;
мм.
Если размер штампуемого элемента при изнашивании рабочего инструмента уменьшается, то при совместном изготовлении пуансона и матрицы, т.е. они обрабатываются до окончательных размеров при взаимном согласовании, исполнительные размеры рассчитываются по формулам таблицы 12 [10, с. 62]:
(3.37)
обеспечивается доработкой по пуансону с зазором z и допуском на зазор
Для радиуса 3 мм определим по формуле (3.37) исполнительный размер пуансона:
Если размер штампуемого элемента при изнашивании рабочего инструмента не изменяется, то при совместном изготовлении пуансона и матрицы, т.е. они обрабатываются до окончательных размеров при взаимном согласовании, исполнительные размеры рассчитываются по формулам таблицы 12 [10, с. 62]:
, где (3.38)
обеспечивается доработкой по матрице с зазором z и допуском на зазор
? предельное отклонение номинального размера штампуемого элемента.
Значения для размеров:
10мм ;
20мм ;
25мм .
По формуле (3.38) определим исполнительные размеры матрицы:
мм,
мм,
мм.
Пуансон для вырубки детали изготавливается совместно с матрицей.
Если размер штампуемого элемента при изнашивании рабочего инструмента увеличивается, то при совместном изготовлении пуансона и матрицы, т.е. они обрабатываются до окончательных размеров при взаимном согласовании, исполнительные размеры рассчитываются по формулам таблицы 12 [10, с. 62]:
(3.39)
обеспечивается доработкой по матрице с зазором z и допуском на зазор
По формуле (3.39) определим исполнительные размеры матрицыдля:
дуги окружности радиусом 5 мм:
размер 9мм:
размер 36мм:
размер 144мм:
Размер пуансона следует обеспечить его доработкой по матрице с равномерным двусторонним зазором мм.
Определение центра давления штампа
Центр давления - это точка приложения равнодействующей всех усилий штамповки (рисунок 3.11). Ось равнодействующей усилий штамповки должна совпадать с осью хвостовика штампа. Иначе возникнут перекос штампа, неравномерность зазоров между матрицей и пуансоном и даже поломка штампа,что крайне нежелательно.
Рисунок 3.11 - Схема определения центра давления
Воспользуемся известной теоремой механики о том, что сумма моментов сил относительно какой-либо оси равна моменту равнодействующей этих сил относительно той же оси. Составляем два основных уравнения относительно обеих координатных осей x и y.
где
.
Определяем координаты центра давления:
