Tema proiectului
Să se proiecteze tehnologia tehnologia de execuție şi echipamentul tehnologic tehnologic necesar prelucrarii prin deformare plastică la rece a reperuli cu desen numarul: P.D.P P.D.P..R. 3 – 44!"#$ de mai %os& '(apac).(onsider*ndu"se '(apac).(onsider*ndu"se o produc+ie de serie cu un program anual de fa,rica+ie
-#$ nr. nr. de ordine ⇒
n=
!##### ⋅ #$ 4
+ 0### = !/#.### ,uc.
n !/#.### ,uc1an
!
ETAPELE ETAPELE PROIECTULUI PROIECTULUI
!. 2naliza piesei ce a cuprinde: a: citirea şi erificarea desenului piesei ,: analiza tehnologicită+ii tehnologicită+ii piesei c: date despre materialul piesei . Sta,ilirea formei şi dimensiunilor piesei plane 3. 2naliz croirii materialului semifa,ricat 4. Sta,ilirea tehnologiei de execu+ie a piesei 0. (alculul for+elor de lucru şi a pozi+ie centrului de presiune . 2legerea preliminară a presei $. Proiectarea ştan+ei sau a matri+ei /. (alculul de rezisten+ă a unor elemente din construc+ia ştan+ei sau matri+ei 5. (alculul dimensiunilor nominale şi a toleran+elor păr+ilor actie ale sculelor !#. 6ntocmirea desenului de ansam,lu a ştan+ei sau matri+ei !!.Sta,ilirea !!.Sta,ilirea definitiă a presei pe ,aza dimensiunilor presei !. 7nstruc+iuni priind 8ntre+inerea şi folosirea ştan+ei sau matri+ei !3. -ormarea tehnică a ştan+ării sau matri+ării piesei !4. (alculul cheltuielilor de prelucrare a piesei la opera+ia pentru care s"a proiectat ştan+a sau sau matri+a !0. Reguli de protec+ia muncii la lucrul cu ştan+a sau matri+a proiectată
1. Analiza constructivă şi tehnoloică a piesei
Desenul de execu+ie al piesei eiden+iază necesitatea o,+inerii unui capac din ta,lă su,+ire de mm& a*nd o formă circulară& 8ncadr*ndu"se 8n categoria pieselor am,utisate cu flanşă flanşă lată preăzută preăzută cu 4 găuri echidista echidistante nte φ/.0mm dispuse echidistant& iar prin tema de proiectare se indică indică o produc+ie anuală anuală de !/#.### ,uc. 9orma 9orma piesei& piesei& dimensiun dimensiunile ile şi prelucrări prelucrările le necesare necesare pentru pentru o,+inerea o,+inerea piesei piesei finite presupun o analiză a tuturor factorilor şi influen+a acestora pentru o,+inerea piesei 8n condi+ii normale. (lasa de precizie S2S !!!!!"/ permite execu+ia piesei din ta,lă su,+ire de mm din o+el 23 S2S 54/0"/#& ta,lă pentru am,utisare ad*ncă& ,andă din ta,lă f*şiată de !33xmm cu următoarele caracteristici principale: a,elul. nr.! (ompozi+ie chimică& ;<= (
>n
#&#/
#&"#&4
Si max ##
(aracteristici mecanice şi tehnologice
S
P
#
##
(r
?imita de curgere σc ;da-1mm=
Rezisten+a la rupere σr ;da-1mm=
2lungirea 2s ;<=
Rezisten+a la rupere σr ;da-1mm=
4
3/"4$
>in !
34
max #&#
@(onf. S2S 54/0"/#A Din desenul de execu+ie al piesei se constată că acesta are o structură ce cuprinde corpuri şi figuri geometrice relati simple. 6n figură sunt eiden+iate suprafe+ele componente& iar 8n ta,elul nr. sunt prezentate elementele caracteristice pentru prelucrarea piesei.
3
ă + a f a r p u S
9ormă geometrică
Procedeu de prelucrare
cu flanşă
Precizie dimensional ă
Bi, Des.
a i + i z o P ă 3 i t a l e r
Precizia de prelucrar e Bi,.
De
a e t a t i z o g u R
2m,utisare
lată
(oncluzii
s. 2m,utisare se
φ#
(ilindrică S!
e + e f a r p u s i n u i s n e m i D m m
h3#
S!→S3
Df !##
C#&
!&0
poate executa 8n condi+ii normale 8n mai multe faze ăurile φ!# se
S
(irculară
S3
(irculară
Perforare
Decupare
+#
φ/&0
S→S!
−#
condi+ii normale
+#
φ!##x
S3→S!
&3 pot perfora 8n
−#
&3
Decuparea se execută la final
6ntruc*t piesa se 8ncadrează 8n grupa de complexitate medie& iar condi+iile tehnice impuse prin desen se 8ncadrează 8ntr"o clasă medie& permit execu+ia acesteia 8n condi+ii manuale utiliz*nd echipament tehnologic pentru presare cu ac+ionare hidraulică. 2naliz*nd desenul piesei se poate o,sera că razele de racordare at*t la flanşă c*t şi la fundul piesei sunt mici se impune ca după am,utisare să se execute o opera+ie de cali,rare. Deoarece piesa este preăzută cu flanşă lată se impune ca am,utisarea să se facă cu re+inerea materialului pentru a nu se produce 8ncre+iri pe suprafa+a plană şi 8n zona razei& r 3mm. 2,aterile dimensionale a piesei o,+inute prin am,utisare conform anexei !/.3 @eodorescuA pagina 5! or fi: Pentru piese cu flanşăE "
8năl+imea piesei h3# mm ±#&
"
diametrul flanşei Df !## mm ± # &3
"
diametrul păr+ii am,utisate D# mm ±#&
"
# & # diametrul găurilor φ/&0 ± #& #
# &!
4
"
precizia dispunerii găurilor dφ/
+# &! − # &!0
1.!. "ta#ilirea $ormei şi %imensiunilor semi$a#ricatului plan
F,+inerea produsului cu forma şi dimensiunile cerute prin desen se execută impun determinarea dimensiunilor semifa,ricatului plan. Produsul am,utisat se 8ncadrează 8n categoria pieselor de reolu+ie cu configura+ie simplă la care am,utisarea se face fără su,+ierea materialului. 6n consecin+ă& dimensiunile semifa,ricatului plan se determină din egalitatea suprafe+elor semifa,ricatului şi piesei finite cu luarea 8n considera+ie a adaosului pentru tunderea marginilor.
Pentru cazul considerat& semifa,ricatul are formă circulară al cărui diametru se determină cu rela+ia: D
= !&!3
S
= !&!3
∑ S ;mm=
unde: S – suprafa+a piasei finite ∑S – suma suprafe+elor diferitelor elemente ale piesei 8n mm
Suprafa+a piesei finite se determină prin 8nsumarea suprafe+elor elementelor geometrice simple care compun suprafa+a @cerc& cilindru& inel etc.A. (alculul se a face pe fi,ra medie. ∑ S = S ! + S + S 3 + S 4 + S 0 + =
( ( !## − # ) + 4 4
π
π
π
π
4
(
π rd − /r !
)+
dh +
π
π
4
⋅ 3 ⋅ 0# − 4&0 ⋅ 3 ) + π ⋅ / ⋅ !$ +
(
π rd + /r
( 4
π
π
)+
d
π
4
=
⋅ / ⋅ + / ⋅ ) +
0#
π
4
=
= 3034&5 + 030& + 3$0$&34 + 03/&30 + !!&5# = !##$&0!
∑S !##$&0!mm D
= !&!3
∑ S = !&!3
!##$&0! = !&!3 ⋅!##&!3$ = !!3&!00
0
mm
Pentru eitarea descompunerii 8n elemente geometrice simple& diametrul semifa,ricatului plan se poate calcula cu aproxima+ie nelu*nd 8n considerare razele cu rela+ia:
D =
d
+ 4d ! ⋅ h =
5#
+ 4 ⋅ 0 ⋅ 3 =
/!## + 5!
=
!0#!
= !&03 mm
Se a lua 8n considerare calculul după fi,ra medie care este mult mai precisă. D !!3&!00mm ?u*nd 8n considerare şi adaosul pentru tăierea marginilor din ta,elul 0.0 @eodorescuA 8n func+ie de df 1d şi df adaosul pentru tăierea marginilor a fi de &5 mm. Deci: D !!3&! C &5 !!mm D !!mm Diametrul semifa,ricatului circular plan din care se a am,utisa piesa a aea dimensiunile φ!! x mm.
!.1. Analiza croirii materialului şi semi$a#ricatului
Pentru economisirea maximă a materialului& deci de a o,+ine deşeuri minime este necesară o croire a materialului 8n aşa fel 8ncat repartizarea produsului pe suprafa+a semifa,ricatului @,enziiA să fie c*t mai aanta%oasă. otodată se a +ine seama de forma şi dimensiunile de lirare tipizate ale materialului. 6n general& 8n produc+ie se folosesc croiri cu deşeuri& cu deşeuri par+iale şi fără deşeuri. 6n func+ie de seria de fa,rica+ie a pieselor @serie mică& mare sau masăA se alege arianta de croire din ,enzi de ta,lă laminată la rece sau f*şii din ta,lă tăiată din rulouri. Deoarece forma semifa,ricatului plan este circulară modul de amplasare a acestuia pe ,anda de ta,lă a fi: Varianta 1
?ă+imea ,enzii 8n acest caz a fi: B = n ⋅ D + ( n − !) p + m B = ⋅!! + + ⋅ = 3/ mm
(oeficientul de croire şi folosire a materialului G c este: k c
=
A# ⋅ r B ⋅ A
⋅!## ;<=
8n care: 2# – suprafa+a conturului croit 8n mm r – numărul r*ndurilor de croire B – lă+imea ,anzii 2 – pasul de aans p!!/ mm
$
π ⋅!! k c
=
⋅ 4 ⋅!## = $0& # # 3/ ⋅!!/
Varianta 2
(roire pe două r*nduri intercalată.
?ă+imea ,enzii 8n acest caz a fi : B@n"!AB′CDCm B′@DCpAcosα
DCp!!/mm sin α =
05 !!/
= #&0
αarcsin#&03#°
B′@!!/CA⋅cos3#°!#⋅#&/!#&!#/mm B!#&!#/C!!C4&&3mm (oeficientul de croire al materialului se calculează cu rela+ia :
/
π
⋅!!
⋅ Ao ⋅ r 4 k c = !## = ⋅!## = /#&0$$ # # B ⋅ A &3 ⋅!!/ Varianta 3
(roire pe un r*nd :
?ă+imea ,enzii 8n acest caz a fi : BDCm!!C⋅!#mm 2!!C4!#mm (oeficientul de croire şi de utilizare a materialului 8n acest caz a fi : π ⋅ D k c
=
4 B ⋅ A
π ⋅!!
=
4 !# ⋅!#
= $3&35!# #
Se o,seră din ariantele de croire prezentate că cea mai aanta%oasă este croirea pe două r*nduri intercalată cu un coeficient de utilizare de /#&0<. Deoarece pentru o,+inerea piesei este necesară o sculă com,inată cu ac+iune succesiă această ariantă a conduce la execu+ia unei scule foarte complicate şi scumpă aşa că din acest moti om alege arianta '3) de croire& pe un singur r*nd care a conduce la execu+ia unei scule mai simple şi mai ieftine. Deci& pentru o,+inerea piesei se a folosi ,andă f*şiată din coli de ta,lă de !#xmm sau din rulouri. 6n cadrul procesului de o,+inere a semifa,ricatelor croirea ta,lelor 8n semifa,ricate indiiduale sau 8n f*şii este prima etapă. Pentru reducerea cantită+ii de deşeuri su, formă de capete sau deşeuri refolosi,ile tre,uie să se +ină cont de următoarele aspecte :
5
" pentru o,+inerea f*şiilor 8nguste tăierea să se facă 8n lungul ta,lei& din fiecare f*şie rezult*nd astfel un număr mai mare de piese& respecti o pierdere relatiă mai mică su, formă de capete de f*şie. (onsider*nd formatul de ta,lă !###x### mm tăierea f*şiilor se a face 8n felul următor:
Deci dintr"o coală de ta,lă se or o,+ine / f*şii din ta,lă de lă+ime !#mm& ur*m*n*nd ca deşeu o f*şie 8ngustă de 4#mm. (onsider*nd pasul de !#mm dintr"o f*şie se or o,+ine: nr piese 1 fisie
= ### − !# = !0 piese !#
Dintr"o coală de ta,lă se or o,+ine: nr.f*şii x nr. piese1f*şie /⋅!0 !# piese (oeficientul de utilizare a fi: !#04&33 ⋅!# A ⋅ n ⋅!## = ⋅!## = 3&!4 # # k f = ### ⋅!### L ⋅ B G f 3&!4< Pentru o,+inerea celor !.0#.### piese sunt necesare: !.0#.###:!# !#.4!& coli ta,lă @#.4! coli de ta,laA (um greutatea unei coli de ta,lă este: coală ⋅⋅$&/03#&4 Gg Pentru o,+inerea celor !.0#.### piese sunt necesare : !#.4!&⋅!0&$ !3.04#&tone ta,lă @5/4.43 tone de ta,laA Pentru produc+ie de serie mare este recomandată folosirea ,enzilor 8n rulouri laminate la rece. !#
7n acest caz dacă +inem cont de mărimea pasului de !#mm şi consider*nd şi un deşeu de tăiere de ≈ !0"# mm lă+imea ruloului a fi:
Brulou@!#⋅/AC4#!.###mm Se recomandă Brulou !.### mm ?ungimea totală a ruloului desfăşurat e fi : !#### − 4## ⋅ π ⋅ D = 3## ⋅ π ⋅ ## = 004/&$mm = 00&4ml L =
Dintr"un rulou se or o,+ine un număr de piese de: -r piese@00.4/&$ :!#Ax/4$!x/ 3$.55 piese1rulou (oeficientul de folosire a materialului: K f
=
A ⋅ n Lrulou ⋅ B
⋅!## =
!#04&33 ⋅ 3$55 004/ ⋅!###
⋅!## = $#&!<
H f $#&!< Se o,seră că este mult mai eficient de a o,+ine piesele din rulou dec*t din coală de ta,lă şi implicit om adopta arianta a 77"a din rulou cu fixarea acestuia pe dispoziti de derulare.
!!
2. Stabilirea tehnologiei de execuţie a piesei
?a proiectarea procesului tehnologic de prelucrare prin presare la rece& primele pro,leme tehnologice care se cer rezolate sunt cele legate de sta,ilirea caracterului numărului succesiunii şi simultaneită+ii opera+iilor de presare la rece pentru realizarea reperului 8n condi+iile tehnico"economice impuse. (aracterul opera+iei este determinat 8n general de forma geometrică @configura+iaA piesei& de starea suprafe+ei acesteia& de existen+a orificiilor& etc. -umărul şi succesiunea opera+iilor sunt determinate de configura+ie& dimensiunile 8m,inarea elementelor geometrice constructie ale piesei& de precizia necesară ca şi de necesitatea respectării anumitor date tehnologice de prelucrare sau precizii impuse. 7ntruc*t ca dimensiuni piesa se 8ncadrează 8n categoria pieselor cu dimensiuni medii& iar conform S2S !!!!!1/ gradul de precizie este medie @clasa a 7I"a după 7SFA om alege ca echipament tehnologic o matri+ă de am,utisat& perforat şi decupat cu ac+iune succesiă& care a executa prelucrarea completă a piesei& asigură o productiitate şi precizie ridicată. Pentru o,+inerea 8n condi+iile impuse tre,uie acordată atenşie deose,ită pozi+ionării 8n matri+ă& astfel 8nc*t să se asigure o,+inerea unei ad*ncimi de am,utisare c*t mai mici şi c*t mai uniform repartizate pe toată caitatea piesei& eitarea unui contact localizat al poansonului cu ta,la de am,utisat @chiar de la 8nceputul opera+ieiA& asigurarea unei deformări c*t mai uniforme pe 8ntreg conturul piesei. Pentru mărirea gradului de deformare la am,utisare se recomandă re+inerea materialului.
!
&. Calculul coe$icien'ilor %e am#utisare( a a%)ncimilor %e am#utisare şi a %imensiunilor interma%iare
Pentru ela,orarea procesului tehnologic şi proiectarea matri+ei pentru am,utisare este necesar să se cunoască dacă piesa are anumite caracteristici de formă şi dimensionale şi dintr" un anumit material se poate am,utisa dintr"o singură opera+ie sau mai multe am,utisări. 7n cazul pieselor de reolu+ie cu flanşă @şi 8n cazul nostru cu flanşă latăA se foloseşte un coeficient conen+ional de am,utisare: mc
=
d Dc
8n care: d – diametrul por+iunii cilindric am,utisate Dc" diametrul acelui semifa,ricat plan care ar fi necesar pentru o,+inerea unei piese fără flanşă cu 8năl+imea h şi diametrul d. d # mm Dc
=
mc =
d
+ 4d ⋅ h =
d
=
Dc
# 5!&!5
#
+ 4 ⋅ # ⋅ 3# =
= #&04
!3
3### + ###
= 5!&!5 mm
&.!. Calculul %iametrelor şi *năl'imilor interme%iare
mc admis – d f
=
!##
= !&/ d 04 g ⋅ !## !## = D !!
= !&5
-umărul de am,utisări: n=
− lg( m! D )
lg d n
+ ! = lg 0#
lg m
− lg@#.0/ ⋅ !!A lg #.$/
= &!50 ≅ 3 am,utisări
Reperul se a executa din trei am,utisări (onsider*n că am,utisarea este cu re+inere din ta,el $.0 aem coeficientul de am,utisare: m!#& Pentru prima opera+ie de am,utisare d! m!⋅Dc#&⋅!!$!&5 mm (oeficientul de am,utisare m#&/! Pentr a doua opera+ie de am,utisare d m⋅m!⋅Dc#&/!⋅#&⋅!!0/&0 mm (oeficientul de am,utisare m3#&/ Pentru a treia opera+ie de am,utisare. d3 m3⋅m⋅m!⋅Dc#&/⋅#&/!⋅#&⋅!!0# mm radul de deformare: K
D =
d
!!4 =
=
4#
!&53
!4
Calculul *năl'imilor interme%iare
D ( d f ) h! = #&0 − + 3&44 ⋅ r ! d ! m! !!
h! = #&0
#&
−
+ 3&44 ⋅ 0 = &5!mm $!&5
( 5# )
h! &5!mm
D ( d f ) − + 3&44 ⋅ r h = #&0 m! ⋅ m d !! (!##) h = #&0 − + 3&44 ⋅ 3.0 = &55mm #& ⋅ #&/! 0/&0
h 0&55mm
r − r − d f h3 = # & 43 − ( r f 3 + r c3 ) #&!4 f 3 c 3 − 4 ⋅ d 3 d 3 D
h3
=
!!
− 5#
4 ⋅ 0#
3 − #&43 /&5! − ( 3 + ) #&!4 ⋅ mm − = 0# & #5
h3 /&5! mm ≈ 3# mm Deci piesa se a executa 8n trei faze de am,utisare C cali,rare cu perforare şi decupare piesei 8n final fiind necesară 8n acest caz o matri+ă succesiă de am,utisare& perforare şi decupare cu re+inerea materialului.
!0
P?2- DJ FPJR2K77 PJ-RL RJPJR M CAPAC+ Plan de Fpera+ie !
Lniersitatea 'Ntefan cel >are) Denumirea Suceaa piesei Bridă -r oper . #
!#
#
3#
Schi+ă !
i ş >
(od reper
Denumire opera+ie 3
2m,utisare la φ!&34 mm
#
2m,utisare la φ# mm C perforare la φ/&0
!##
(alitate Dimens.
reutate Scule Presare 2ux. 0 2nsam,lu l sculelor de pe linia automată de f*şiat ,enzi metalice
>ănuşi de protec+ie Nor+ de protec+ie
Oerificatoare (ota -r. $ /
+# &!
!#−#
>atri+ă
>atri+a
Decupare ,andă
0#
5#
4
(restare ,andă
2m,utisare la φ0&3 mm
/#
Disp
9*şiere 9*şiere ,andă
4#
$#
>ateria l
Semifa,ricat Banda x !### S2S 54"/5
!1!
>atri+a
>atri+a
!!±#&! a! !&3 ,! !&$
φ0± !
φ0!± !
φ5#± ! φ0#± !
>atri+a
undere
>atri+ă
φ!#±#&0
φ5#
7nstr. Supl. 5
Nu,ler 2utocontrol ## !#< S2S (ontrol (( !3!31 din oră 8n "/# oră Nu,ler ## S2S !3!31 "/# Nu,ler ## S2S !3!31 "/# Nu,ler !0# S2S !3$31 "/# Nu,ler !0# S2S !3$31 "/#
2utocontrol !#< (ontrol (( din oră 8n oră 2utocontrol !#< (ontrol (( din oră 8n oră 2utocontrol !#< (ontrol (( din oră 8n oră 2utocontrol !#< (ontrol (( din oră 8n oră
Nu,ler 2utocontrol !0# !#< S2S (ontrol (( !3$31 din oră 8n "/# oră Nu,ler 2utocontrol !0# !#< S2S (ontrol (( !3$31 din oră 8n "/# oră
(onform normelor interne. Se a executa izual& elimin*ndu" se ,ridele care prezintă defecte& fisuri& cute& riduri& ,auri.
(ontrol final Spălare (onserare 2m,alare
(onform normelor interne (onform normelor interne
!
2utocontrol !#< (ontrol ((
din oră 8n oră
PRF(JSL? J-F?F7( DJ PRJ?L(R2RJ 2 P7JSJ7 'CAPAC)
!$
,.1. Calculul $or'elor %e lucru şi a pozi'iei centrului %e presiune
Din analiza procesului de am,utisare& deformarea materialului 8ncepe odată cu presarea poansonului asupra semifa,ricatului. 6n timpul presării are lor reducerea lungimii circumferin+ei semifa,ricatului ca urmare a ac+iunii tensiunilor de compresiune tangen+ială @ σθA şi creşterea 8năl+imii por+iunii cilindrice am,utisate datorită ac+iunii tensiunilor radiale de 8ntindere @σρA. ?a am,utisarea cu re+inere ac+ionează şi tensiunile de frecare @ σf A. 9or+a totală pentru execu+ia piesei a fi: 9t9decC9am,C9 perf C9re+inere 9dec9dec!C9decC9crestare F dec! = Lc ⋅ g ⋅ τ π ⋅ # ⋅!! F dec! = ⋅ + 4π ⋅ &0 + ⋅ ⋅ 34# = $#///&$!0 N !/# 9dec!$& tf 9dec9tundere a piesei F dec = Lc ⋅ g ⋅τ = ⋅ π ⋅ ⋅ g ⋅ τ F dec = π ⋅ 40 ⋅ ⋅ 34# = !50&4$ N
9dec!5&# tf F cretre
= &/ ⋅ 4 ⋅ ⋅ 34# = $! N
9crestare #&$! tf 9dec$&C!5&#C#&$!4$&5/! 9dec 4$&5/! tf 9 perforare !⋅?c⋅g⋅τ⋅π⋅R ⋅g⋅τ⋅π⋅0⋅⋅34#!/!$&5/9 perforare !!3&#$# tf 9 perforare ?⋅g⋅τπ⋅R ⋅g⋅τπ⋅!#⋅⋅34#4$0&9 perforare 4&30 tf 9 perforare 9 perforare !C 9 perforare !3&#$#C4&30!$&4 tf 9am,9am, !C9am, C9am, 3 9or+a de am,utisare se calculează cu rela+ia:
!/
F am!
= π ⋅ d ! ⋅ g ⋅ σ r ⋅ k ! ;-=
pentru prima opera+ie de am,utisare& 8n care: d! – diametrul piesei la prima opera+ie g – grosimea materialului 8n mm G ! – coeficientul de corec+ie G !#&$0 F am!! = π ⋅ $!&5 ⋅ ⋅ 40# ⋅ #&0 = !#0$4&!4/ da-
9am,!!#&$/tf F am!
= π ⋅ d ⋅ g ⋅ σ r ⋅ k
G #&3 pentru a 77"a şi următoarele am,utisări F am! = π ⋅ 0/&0 ⋅ ⋅ 40 ⋅ #&3 = 454#&53 da-
9am,0 tf F am! 3 = π ⋅ 0# ⋅ ⋅ 40 ⋅ #&3 = 44!&!0 da-
9am,34&34 tf 9t am,9am,!C 9am,C 9am,3C!#&$/C0/C4&34#&!40 tf 9am, #&!40 tf 9or+a de re+inere 9ret2⋅Q [ -] 2 – aria semifa,ricatului de su, elementul de apărare [mm] p – presiunea de apărare Q @ta,el !!.0A 2404& mm 9ret40& ⋅&0!!&$5!tf 9or+a totală a fi : 9t!&⋅@9decC9 perf C9am,C9retA!&⋅@4$&5/!C!$&4C#&!40C!!&$5!A!!&/# 9t !!&/# tf Calculul centrului %e presiune
!5
(entrul de presiune al matri+ei corespunde cu punctul de aplica+ie al tuturor for+elor de tăiere şi am,utisare la o cursă actiă a ,er,ecului presei. 2xa cepului de fixare tre,uie să se găsească 8n centrul de presiune& 8n caz contrar apar momentele de 8ncooiere care dezaxează ştan+a sau matri+a& uzează ,ucşele şi coloanele de ghidare duc*nd la uzura prematură a matri+ei. (entrul de presiune se determină cu rela+ia:
"
=∑
l i "i
∑ l ∑ l # # = ∑ l n
i
i
n
unde: " l ixi şi lii reprezintă suma produsului dintre lungimile liniilor figurii şi distan+a de la centrul de presiune al lor la axa de coordonate respectiă E x şi – distan+ele de la centrul de presiune la cele două axe de coordonate
# l " + l " + ... + l $ "$ 4#&!0 ⋅ + 0&54 ⋅ 4/ + !/&55 ⋅ 3$ + 0!&3 ⋅ 45 + /&$4 ⋅ # " = ! ! = = 45&/0mm l ! + l + ... + l $ + 4/ + 3$ + 45 + #
=
x45&/0mm
#
,.!. Aleerea preliminară a presei
2*nd calculată for+a totală pentru execu+ia piesei de !!&/# tf& om alege o presă mecanică PJ?7 !## cu următoarele caracteristici principale: 9or+a maximă de presare: 9!### G(ursa ,er,ecului: !#"!0# mm -umărul curselor du,le pe minut ale ,er,ecului: cd1min 0# Dimensiunile mesei ?xl !###x$## Diametrul locului pentru cep φ#x!0# >otorul electric de ac+ionare: G !# rot1min !0##
-.1. Proiectarea şi %escrierea matri'ei
Pentru execu+ia piesei s"a ales o matri+ă cu ac+iune succesiă& cu 8naintarea ,enzii de ta,lă cu pasul de !4 mm& la fiecare pas execut*ndu"se c*te o opera+ie. !
>atri+a se compune din două păr+i: partea inferioară formată din placa de ,ază pe care se fixează cu şuru,uri şi ştifturi placa actiă. 7n placa de ,ază sunt montate nişte 8mpingătoare care au rolul de a 8mpinge semifa,ricatul după retragerea păr+ii superioare a sculei. 7n partea superioară sunt fixate poansoanele de decupare& perforare şi am,utisare care practic execută fază cu fază opera+iile necesare execu+iei piesei. hidarea ,locului superior cu cel inferior se face prin intermediul unei plăci 8mpinsă cu a%utorul unor arcuri fixate pe poansoanele actie. 9ixarea matri+ei pe presă se face prin intermediul unui cep de fixare @pentru ,locul superiorA şi prin intermediul ,ridelor de fixare @pentru ,locul inferiorA. -.!. Calculul %e rezisten'ă al unor elemente %in componen'a matri'ei Verificarea plăcilor active
(alculul de erificare al plăcilor actie se face +in*nd seama de solicitarea de 8ncooiere care apare la presarea cu o for+ă uniform distri,uită pe conturul zonei de lucru. Pentru plăcile actie mono,loc tensiunile se pot calcula cu a%utorul unor rela+ii corespunzătoare 8ncooierii plăcilor plane: σi&091 ≤ σai
8n care: 9 – for+a de presare – 8năl+imea plăcii actie Din rela+ia de mai sus se poate sta,ili grosimea minimă a plăcii actie: $ =
&0 F 1 σ ai
(onsider*nd cea mai mare for+ă de !!&/# tf& iar σai pentru (!# materialul din care se execută elementele actie om aea: σai4# -1mm $ =
atunci
&0 ⋅!!/### 4#
=
34$&/ = $5&$ mm
Din considerente constructie şi +in*nd cont şi de ad*ncimile de am,utisare om adopta grosimea plăcii actie H=! "". " distan+a minimă 8ntre marginea plăcii şi a muchiei actie: ,! /# mm " diametrul găurilor pentru fixarea cu şuru,uri:
d !&0 mm – eodorescu " diametrul găurilor de ştift: d! d – !&0 mm !&0 – !&0 !! mm " distan+a minimă 8ntre găurile de ştift şi de şuru,: d + d ! !&0 + !! !4 = #&/ ⋅ d + = #&/ ⋅!&0 + = !&$0 mm
" distan+a minimă 8ntre marginea plăcii şi găurile de fixare cu şuru,uri: B − !4 = !& ⋅ d = !& ⋅ !&0 = !0 mm
Verificarea plăcilor de spri#in
Dintre elementele de spri%in ale matri+ei cele mai intens solicitate sunt plăcile de ,ază. Pentru plăcile de ,ază că consideră for+a de lucru este uniform repartizată pe lungimea conturului acti. Se calculează momentul 8ncooietor maxim 8n sec+iunea cea mai solicitată:
! 3 F c a ⋅ ≤ σ a% & unde: σ % = $ ! ! + a 9c !&3 9 !&3 x 44535&/0/ !0!/4## σa8 40# -1mm
!! 3 ⋅!0!/4## # σ % = = !/.4 N 1 mm !! /# ! + #
3
σ8 ≤ σa8 – se erifică. eri$icarea poansoanelor
Principalele solicitări care apar 8n capul poansoanelor sunt solicitările de compresiune 8n timpul deformării materialului şi de 8ntindere la scoaterea f*şiei sau deşeului de pe poanson. Oerificarea la compresiune se face pentru poansoanele de diametru mic puternic solicitate 8n special pentru cele utilizate la opera+ii de tăiere. ensiunea de compresiune care ac+ionează a fi: σ c
=
F S min
≤ σ ac
8n care : 9 – for+a care ac+ionează asupra poansonului Smin – aria sec+iunii transersale minime 8n mm σac – efortul unitar admisi,il de compresiune pentru materialul din care este construit
poansonul 9l⋅g⋅ι ⋅π⋅R ⋅g⋅ι⋅π⋅0⋅⋅34#!3&/3 S min
=
π ⋅ D 4
σ c
=
π ⋅!#
=
4
= $/&03 mm
!3&/3 $/&03
= $.#3 -1mm < σac
σac!## -1mm deci poansonul de φ!# rezistă la solicitarea de compresiune
eri$icarea la strivire
Oerificarea la striire se face pentru a edea dacă nu există pericolul pătrunderii capului superior al poansonului 8n placa de spri%in. σstr 91Ss ≤ σa str σa str !5# -1mm σ str
=
!3&/3 π
⋅!
= !//.//
-1mm < σa str
4
eri$icarea la $lam#a/
4
Oerificarea la flam,a% se face 8n special pentru poansoanele cu diametrul mic la care apare 8n mod frecent pericolul pierderii sta,ilită+ii statice la solicitarea cu for+e de lucru. Oerificarea la flam,a% se face 8n func+ie de mărimea coeficientului de zelte+e al poansonului& care se calculează cu rela+ia: λlf 1imin
8n care : lf – lungimea de flam,a% a poansonului imin – raza de iner+ie minimă
l f
=
l
=
!#
= /0 mm
l!# mm lf /0 mm imin
=
& min S min π
imin
=
⋅ d p4
4 π ⋅ d p
π
=
⋅!#4
4 π ⋅!#
4
= &0
4
imin &0 min
0
λ =
l f imin
=
/0 &0
= 34 λ# 5#
Deoarece λ < λ#& erificare se face cu rela+ia etma%er"7asinsGi& de forma: σ f
= !### − 0.4λ = !### − 0&4 ⋅ 34 = /!&4 -1mm
σc !5# -1mm
Se erifică coeficientul de siguran+ă la flam,a%& care tre,uie să fie mai mare dec*t 4. c=
σ f σ c
=
/!&4 !5#
= 4&5 " se erifică
0.1. Calculul %imensiunilor nominale şi a toleran'elor păr'ilor active ale sculelor Proiectarea elementelor active pentru opera'iile %e %ecupare şi per$orare
'entru perforarea g(urilor φ1 )
Dimensiunile elementelor actie or fi: Pentru placa activă$
d pl@d pC%minAC pl@!#C#A#&0
d pl!#C#� Pentru poanson
d pdmax"p!#"#&#!0 'entru perforarea g(urilor φ2 )
Pentru placa activă$
d pl@d pC%minAC pl@#C#A#&0 d pl#C#� Pentru poanson
d pdmax"p#"#&#!0 'entru decuparea piesei am!utisate φ *) dimensiunile elementelor acti+e +or fi,
Pentru placa activă D pl
= ( Dmin + #& ⋅ - ) - #
pl
#& #& #0
D pl = (!## + #& ⋅ #&) #
= !## +#& #0
Pentru poanson D p = D pl − . min
−- p
D p = (!## − #&#) −#& #!0 = /5&5/−#& #!0
Pentru a"butisare Sta!ilirea reperelor de racordare ale elementelor acti+e
$
Placa de am,utisare a reprezenta 8n zona actiă o rază de racordare r pe a cărei aloare are o mare influen+ă asupra desfăşurării 8ntregului proces de am,utisare. De mărimea acestei raze or depinde: "
aloarea tensiunilor din semifa,ricat şi deci for+a de am,utisare
"
aloarea coeficientului admisi,il de am,utisare
"
formarea cutelor 8n flanşa semifa,ricatului
"
gradul de su,+iere a materialului prelucrat
"
calitatea şi precizia piesei
"
dura,ilitatea plăcii de am,utisare
Pentru prima opera+ie de am,utisare: r pl !@!&0"&0A⋅g
@eodorescuA
r pl !&0⋅0 mm Pentru următoarele am,utisări om adopta: r pl 4 mm r pl 3 mm Sta!ilirea /ocului dintre elementele acti+e la am!utisare
?a sta,ilirea %ocului a tre,ui să se +ină seama că materialul prelucrat prezintă a,ateri la grosime şi 8n timpul am,utisării grosimea la partea superioară a piesei creşte. 6n capul pieselor cilindrice %ocul unilateral a fi dat de rela+ia: / a
=
d pl − d p
8n care: d pl – diametrul zonei de lucru a plăcii de am,utisare d p – diametrul zonei de lucru a poansonului la opera+ia respectiă
/
Pentru prima opera+ie de am,utisare %ocul unilateral este: %gC2sgC@!&0TAa 8n care: 2sg – a,aterea superioară a c*mpului de toleran+ă la grosimea semifa,ricatului 2sg#&# mm a – adaosul a cărei aloare este dată 8n ta,elul 5.!$ @eodorescuA a#& %C#&#C⋅#&&4 mm Pentru celelalte opera+ii: %gC2sgC@&0T3Aa %C#&#C3⋅#&&/ mm Pentru ultima opera+ie: %gC2sgC⋅a %C#&#C#&44&4 mm Calculul %imensiunilor zonei %e lucru a elementelor active 'entru prima opera0ie de am!utisare
= ( D + Ai ) +- = ( $!&5 + #�) +# D pl = $!&5$ + #& #5 D pl
D p D p
pl
= ( D + Ai − ⋅ /a ) −- = ( $!&5 + #� − ⋅!&3) −#&# = 5&33−#&# p
'entru a doua opera0ie de am!utisare
= ( D + Ai ) +- = ( 0/&0 + #) +# D pl = 0/&5 + #& #5 D pl
D p D p
pl
= ( D + Ai − ⋅ /a ) −- = ( 0/&0 + # − ⋅!&4$ ) −#&# = 00&30−#&# p
5
'entru a treia opera0ie de am!utisare
= ( D + Ai ) +- = ( 04 + #) +# D pl = 04 + #& #5 D pl
pl
= ( D + Ai − ⋅ /a ) −- = ( 04 + # − ⋅!&34$) −#&# D p = 0!&34 −#& # D p
p
.1. Instruc'iuni privin% *ntre'inerea şi $olosirea ştan'ei
Pentru a mări durata de func+ionare a sculei este necesar ca aceasta să fie folosită 8n mod corespunzător +in*nd seama de următoarele reguli: 3#
"
montarea sculei pe presă se a face prin fixarea cepului 8n ,er,ecul presei şi fixarea cu ,ride a matri+ei pe masa preseiE
"
se a face regla%ul cursei ,er,ecului 8n func+ie de am,utisarea cea mai dintre opera+iile de am,utisareE
"
piesele 8n mişcare ale matri+ei respecti ,ucşele şi coloanele de ghidare să fie unseE
"
locul de muncă tre,uie să fie 8n perfectă ordine& se or str*nge de pe masa presei toate o,iectele şi sculele care nu sunt necesareE
"
nu se or folosi alte ,enzi din ta,lă cu grosimi de material mai mari sau mai mici care pot duce la ,locarea ştan+eiE
"
după folosire matri+a a fi unsă cu aselină şi depozitată pe raft 8n mod corespunzător& pentru a nu duce la deteriorarea ei.
.!. 2ormarea tehnică a ştan'ei
- p81n#CopCdlC8r [min] 6n care:
3!
p8 – timpul de pregătire"8ncheiere n# – numărul de piese care constituie lotul op – timpul operati dl – timpul de deserire a locului de muncă 8r – timpul de 8ntreruperi reglementate Suma timpurilor op& dl şi 8r este timpul unitar notat cu u. p = ( t ! + t a ) ! + = - op ⋅ k ! [min] !##
- u
8n care: t , – timpul consumat de către lucrătorul de la presă pentru transformarea semifa,ricatului 8n piesă ta – timpul 8n decursul căruia au loc m*nuiri sau ac+iuni ale lucrătorului sau utila%elor& necesare pregătirii transformării semifa,ricatului 8n piesă ştan+ată sau matri+ată p – procentul sta,ilit pentru timpul de deserire a locului de muncă dl şi pentru timpul de 8ntreruperi reglementate 8r G ! – coeficientul care +ine seama de timpul de deserire a locului de muncă şi de 8ntreruperi reglementate p85C4004 min - u
t ( n + !) + t a + t a3 + t a 4 ( n − !) = t ! + a! ⋅ k ! + ( ) 1 n n !
t !
=
k c n ⋅ 1
[min]
8n care: G c – coeficient ce +ine seama de timpul cupla%ului n – numărul de curse du,le a culisorului z – numărul de piese o,+inute la o cursă du,lă a culisorului presei ta ! – timp a%utător pentru pornirea presei ta!#&#! min taC ta3C ta0 – pentru aşezarea colacului pe tam,urul de alimentare taC ta3C ta03&4C&4C!&!5&5 min G !!�
- u
= #&# +
#&#!( 0# + !) + 3&4 + &4 + #&#!( 0# + !) + !&! + &
⋅ !� = #&4
! ⋅ 0#
3
%u=!&'2 "in
N -
=
N -
=
- pi n#
+ - u
04 !####
+ #&4 = #&4#4
(%=!&'2!2 "in
3.1. Calculul cheltuielilor %e prelucrare a piesei la opera'iile pentru care s4a proiectat matri'a
(ostul de produc+ie pe ,ucată al unei piese o,+inută prin deformare plastică la rece a fi: 33
( (mat C (man C (r C (ap C (ac ;lei1,uc= unde: (mat – costul materialului necesar confec+ionării unei piese& 8n lei1,uc (man – costul manoperei necesare confec+ionării unei piese& 8n lei1,uc (r – costul regiei totale @pe sec+ie şi pe uzinăA pentru o piesă& 8n lei1,uc (ap – amortizarea presei ce reine unei piese& 8n lei1,uc (as – amortizarea ştan+ei ce reine unei piese& 8n lei1,uc (ostul materialului necesar confec+ionării unei piese are expresia: S ⋅ g ⋅ γ ⋅ c 2 mat = !# k f
8n care: S – aria piesei& 8n mm S =
π ⋅ D 4
=
π ⋅!! 4
= !#0/&3! mm
gmm γ $&/ Gg1dm3
c – costul materialului 8n lei1Gg c/4## lei1Gg G f – coeficientul de folosire a materialului G f $3<
2 mat
=
!#0/&3!⋅ ⋅ $&/ ⋅ /.4## !#
⋅ $3
= !/5$&#/ lei
(mat!/5$&#/ lei1,uc
2 man
=
p #
⋅ - u +
r - p% # n#
8n care: R p – retri,u+ia medie orară a presatorului R r " retri,u+ia medie orară a reglorului R p ### lei1oră R r 4### lei1oră u#&4 min
34
- p =
= #&##04 min
n# 2 man
=
### #
⋅ #&4 +
4### #
⋅ #&##04 = !0&! lei1,uc
(man!0&! lei1,uc
= 2 man
2 r
!##
8n care: R – regia totală& 8n
!0# !##
= 34&4 lei1,uc
(r 34&4 lei1,uc 2 ap
=
V p ⋅ A p na ⋅ η
8n care: O p – aloarea ini+ială a presei& 8n lei O p!0#.###.### lei na – programul anual de fa,rica+ie& 8n ,uc1an na!.0#.### ,uc
$0# ,uc
2 p – norma de amortizare a presei 2 p0< η " gradul de 8ncărcare al presei cu fa,ricarea programului anual & 8n <
$0# ,uc η
=
N - ⋅ na # ⋅ 1 ! ⋅ n s ⋅ d s ⋅ k r ⋅ n p
⋅!##< =
#&4#4 ⋅!.0#.### # ⋅ 3## ⋅ ⋅ / ⋅ #&50 ⋅ 4
⋅!## = 4/<
8n care: z! – numărul de zile lucrătoare dintr"un an& se ia 3## zileE ns – numărul de schim,uri dintr"o zi& E ds – durata schim,ului& / ore G r – coeficient pentru repara+iile preselor& Gr#&50 n p – numărul de prese& 4 prese
30
2 ap =
!0#.###.### 0 !.0#.###
⋅
4/
= &0 lei
$0# ,uc (ap&0 lei
2 ae
=
k ⋅ V e na
lei1,uc
G Oe – aloarea echipamentului tehnologic respecti a matri+ei şi SDO aferente Oe#.###.### lei
2 ae
= ⋅ #.###.### = 3 lei1,uc !.0#.###
$0# ,uc (ae3 lei1,uc (ostul de produc+ie pe ,ucată al unei piese a fi: (!/5$C!0&!C34&4C&0C33/!&5 lei C=2)*&+ lei
3
