Projekat - Obrada Deformacijom

Obrada deformacijom I  probijanje, prosijecanje i savijanje Obrada 

PRVI PROJEKTNI ZADATAK A) Odsijecanje na makazama, makazama, probijanje i prosijecanje prosijecanje na presama Za element prema priloenom crteu razraditi razra diti tehnologiju tehnologiju izrade.

Izgled elementa

1

Obrada deformacijom I  probijanje, prosijecanje i savijanje Obrada 

1.

Proraun razvijene duine elementa

Razvijena duina elementa se rauna prema obrascu obras cu (108):

L

!

T

n

N

§ l  180 § N rr  \ s ?mm A i

i

i !1

i

i

i !1

gdje su: n ± broj ravnih dijelova, N ± broj savijenih dijelova, l i - duine ravnih dijelova, N i r - uglovi savijanja, r i - unutranji radijusi savijanja, ¨ r ¸ \ i ! f © i ¹ - koeficijent, ªsº s ± debljina lima. Poto je element simetrian, si metrian, razvija se samo jednu njegova polovina(lijeva), slika 1. Na osnovu slike 1 je: n ! 4 , N=3 i



1, 2 , 3

! 90r i pri emu su duine ravnih dijelova sa slike:

! 80  R1 ! 80  5 ! 75 mm l 2 ! 30  ( R1  R2  s) ! 30  (5  6,5  1,5) ! 17 mm l 3 ! 35  2s  2R2 ! 35  3  13 ! 19 mm l 4 ! 30  R2 ! 30  6,5 ! 23,5 mm l 1

Iz Tabele 42 se za odnos r s ! 2,5 / 1,25 ! 2 oitava \ ! 0,45 , pa je ukupn ukupnaa duina duina razvijenog elementa: «2 T 1 » T L ! 2 ¬§ l i  N i rr i  \ i s ¼ ! 2 «¬l 1  l 2  l 3  l 4  3 N 1 / 2 / 3 r 1 / 2  \ s »¼ ! § 180 i !1 180 ½ i !1 ½ T » 90r6,5  0,45 1,5 ¼ ! 336,5885 mm ! 2 «¬75  17  19  23,5  3 180 ½

2

Obrada deformacijom I  probijanje, prosijecanje i savijanje 

2 .

Sila i deformacioni rad odsijecanja na makazama

Odsijecanje traka vri se iz tabli limova dimenzija 2000x1000 mm na makazama sa ravnim paralelnim noevima (tab. 12, red 2). Sila odsijecanja se rauna prema obrascu (33): F ! X ¡

A

gdje je: X m ± vrstoa materijala na smicanje. Iz Tabele 4 za elik .1121 je: W m ! 500 MPa, X m ! 400 MPa. Na osnovu Tabele 9 za X m ! 400 MPa i debljinu lima s ! 1,25 mm relativna dubina odsijecanja: I ot ! 0,6 . Povrina A iznosi: A ! b s =1250

mm2

Gdje je s =1,25mm ± debljina lima, a b =1000mm irina lima. Sila odsjecanja je: F

! 400 1250 =500 N

Stvarna sila makaza (obrazac 34.): F M

! 1,3

F

! 1,3 500 ! 650 N

Boni otpor (obrazac 35.): Ft

! F

tg K !

500 tg 5 r ! 43,7 N

Gdje je K ! 5r -ugao zakretanja materijala koji se odsijeca (za odsijecanje sa draima lima) Deformacioni rad odsjecanja: W } 0,6 W m

I ot

A s

! 0,6 500 0,6 1250 1,25 ! 281250 Nmm

3

W ! 281,25 Nm

Ob r 

3.



#











m 

!

"





"



$

i i 



%

&



%

i

'



!

!

#





¢

i

£

¢

'

%

!

£

¤

¥

rm ij m

¦

j m 

¢



§



%

!

¦



¨

©

r b ij j ¦

¢



¤





r ij ¦



¤

§

¢



j i

¤



¢



ij j ¢



¤

ij l 



Na osnovu i aunat razvij ne duine elementa L=336,58 mm usvaja se veliina ruba i mosta b=2, mm, pa je konana ir ina trake (za sluaj jednorednog rasporeda komada u traci : B



!

L  2b

!

svaja se: B = 343 mm

336,58  2 2,9 ! 342,38?mmA

U

Raspored elemenata u tabli i traci

Za proraun procentualnog otpatka i stepena iskor itenja mater ijala razmatraju se dva mogua naina slaganja komada u trake, odnosno isjecanja traka iz tabli lima i rasporeda elemenata u tim trakama. 

VARIJANTA I:

ir ina trake: B ! c  2b ! 336,58  2

2,9 ! 342,38?mmA

Duina trake:

L = 1000mm

Broj traka:

N=2000/343=5,83 kom

Broj elemenata u traci:

z

L



!

b

U

1000



2,9

!

x

svaja se: B = 343 mm

U

!

122,9

svaja se: N = 5 k om. svaja se: z = 8 k om.

U

8,11kom

gdje je : x = b + d =120+2, =122, ± posmak trake.

Slika 3. R aspored komada u traci: var ijanta I 4


l 

k

i

Procentualni otpadak, u odnosu na cijelu tablu lima iz koje se isjecaju trake, rauna se kao:

(!

At  nA At

100% !

Bt Lt  nA Bt Lt

100%

gdje su: - Bt ! 2000 , mm ± irina table lima, - Lt ! 1000 , mm ± duina table lima, - n ± ukupan broj elemenata koji se moe dobiti iz table lima, u ovom sluaju n=252 komada i - A ± povrina jednog elementa. Povrina jednog elementa je: A!

4886,72 mm2

A=

4886,72 mm2

Procentualni otpadak za ovaj sluaj:

(!

Bt Lt  nA Bt Lt

100% !

2000 1000  252 4886,72 100% ! 38,42% 2000 1000

(=38, 42%

Stepen iskoritenja materijala, u odnosu na tablu iz koje se isjecaju trake prema obrascu (61) je:

L!n

A

Lt Bt

100% ! 252

4886,72 100% ! 61,58 % 2000 1000

L=61,

8%

Proraun za Varijantu II se rauna po istom principu kao i za varijantu I i rezultati prorauna za obje varijante su pokazane u tabeli 1. Tabela 1. Stepen iskoritenja materijala.

i i k B,

I varijanta

142

D i k L,

Broj k omada ,k om

Procentualni otpadak %

1000

252

L ! 38,42

Stepen i k oritenja materijala % L ! 61,58

Na osnovu podataka iz Tabele 1, stepen iskoritenja materijala je vei za I sluaj isjecanja i rasporeda, pa iz tog razloga usvaja ovaj nain rasporeda komada.

5


4.

Proraun sila i deformacionog rada prosijecanja konture i probijanja otvora

Sila prosjecanja (probijanja) se rauna prema obrascu (44): F

! LsX m ?N A

gdje je: L ± obim dijela koji se prosjeca (probija) ili obim platine, s ± debljina materijala i X m - vrstoa smicanja X m ! 400 MPa). Rezultati prorauna sila probijanja i prosijecanja za razliite probojce i prosjekae data je u tabeli 2. Tabel a

2. S il e pr obijanja i pr osijecanja.

O im k onture L, mm 31,4 120 280,4 372,2

Vrsta i dimen ije otvora

10 Pravougaonik 2 X (h1  b1 ) ! 2(20  40) Granini prosjeka 2 X (136,2 + 4) Sila prosijecanja konture elementa

Sila probijanja F, kN

7,853 40 140,2 186,1

Ukupna sila potrebna za istovremeno probijanje i prosjecanje svih kontura je jednaka zbiru pojedinanih sila, tj.: F !

4

§ F ! F  F  F  F ! 1

i

2

3

4

i !1

! 4 7,835  40  140,2  186,1 ! 397,64 kN

F=397,64 kN

Sila na osnovu koje se vri izbor prese je: F M

! 1,3

F

FM=516,93 kN

! 1,3 397,64 ! 516,93 kN

Rad prosjecanja (probijanja) se rauna se prema izrazu (47):

?

W ! xF m s kN mm

gdje su: -

x

!

F sr F m

A

- faktor (Tabela 15),

- F m - maksimalna sila prosjecanja (probijanja) - s = 1,25 mm ± debljina materijala. Iz Tabele 15 za X m ! 400 MPa i s ! 1,25 mm je W ! 0,5

x

! 0,5 pa je: W= 323,08kNmm

516,93 1,25 ! 323,08 kNmm

6


5 .

Kriterij granine sile i kriterij deformacionog rada

Kriterij granine sile, za izbor prese za prosjecanje (probijanje), prema izrazu (50) glasi: F m

e

F g

gdje su: F m - maksimalna sila prosjecanja (probijanja) dobivena u prethodnom proraunu i F g - granina sila pritiskivaa prese. Granina sila pritiskivaa prese se rauna prema obrascu (4 9): F g

!

F n

sin E

sin E n

gdje su: F n - nominalna (nazivna) sila na pritiskivau, E ± ugao krivaje u trenutku poetka probijanja i 0 En ± nominalni ugao ( E n ! 25 ). Ugao krivaje u trenutku poetka probijanja moe se izraziti u funkciji od hoda pritiskivaa, kao: E

2h h ! E h ! arccos ¨©1  ¸¹ ! arccos¨©1  ¸¹ ª r º ª H º

?rA

gdje je: H ± ukupan hod pritiskivaa prese i h ± hod pritiskivaa od poetka probijanja (prosjecanja) do DMT. Usvaja se presa sa nominalnom silom F n ! 630 kN i rasponom hoda pritiskivaa H ! 8 z 100 mm. Za ukupan hod pritiskivaa usvaja se vrijednost: H ! 40 , mm, a za hod pritiskivaa od poetka probijanja do DMT, usvaja se debljina lima ( s ! 1,25 ), tj.: h ! 1,25 mm, pa je: E

2h 2 1,25 ¸ ! arccos¨©1  ¸¹ ! arccos ¨©1  ¹ ! 20,36 40 º ª H º ª

?rA

Sada je: F g

!

F n

sin E

sin E n !

630000 sin(25 0 ) ! 765265,94 N 0 sin(20,36 )

Fg=765,265 kN

Po kriteriju granine sile je: 516,93kN ! Fm e F g ! 765,265 kN ,  to

zna i d a izabr ana pr esa po k rit eriju g r ani ne sil e mo e izvr  it i pot r ebno pr obijanje (pr osjecanje).

Kriterij deformacionog rada izraz (52), glasi: W e W n 7

Ob r 

(

)

(

)

0

1

2

rm ij m

(

2

3

r b ij j

6

4

2

5

(

7

r ij

6

0

8

2

0

9

3

(

j i

7

0

9

(

ij j

@

(

7

0

gdje je: W ± rad prosjecanja (probijanja) i Wn ± nominalni rad prese. Nominalni rad prese je prema izrazu (51): 4

A

!

W n

1  cos E  !

F n

1  cos 5r  ! 11

n

Prema kr iter iju deformacionog rada je 323,08kNmm ! W e W

W = 1180,5 kNmm

5 kNmm

! 1180,52kNmm

n

 t zna i d a usv jena pr esa mo e oba vit i svoju f unkc iju. B

6 .

B

i

E

C

F

D

Prora

H

I

G

j

H P

E

, im

H

P

F

Q

D

I

ij i i H

P

F

E

I

H

P

D

ih

R

Q

l

E

H

ij H

I

F

S

U

T

j H

E

Q

Q

i l

H

U

T

S

Q

H

H

T

E

ij j H

P

Q

V

I

F

un zazora

1. Analitiki nain. Zazor se na ovaj nain rauna po formuli (55) i iznosi:





w ! 2s 1  I ot tg F

!

2 1,25 1  0,6 tg 5r ! 0,087 mm

W =0,0874

mm

gdje su: s ± debljina mater ijala, I - relativna dubina prosjecanja (Tabela ) i F - ugao smicanja mater ijala - za meki elik F ! rz r F ! 4r z 5r - za elik srednje tvrdoe F ! 4r . - za tvrdi elik Poto je I ! , usvaja se r. ot

X

W

ot

2.

Po

G.Ohleru.

w

!

cs

Zazor se rauna prema izrazu (56) i iznosi:

X

5

m !

W 3=0,07905

5 mm

!

gdje je c koef icijent koji se kree u granicama c

. Usvaja se

z

Y

c

!

mm

.

Zbog habanja alata i lake mogunosti njegove prepravke, od proraunatih se usvaja najmanji zazor, tj.: w ! , mm. Odrei `

a

b

j e d imenz ij i i zradnih

K runi otvor dimenzije

a

10H13

Nazivna dimenzija otvora: Izradna tolerancija otvora:

c

d

l eranc ij a al ata za

mm H13, ( ! ,1 D

!

mm 8

e

robij anj e

i

e

rosij ecanj e


Maksimalna dimenzija otvora: Minimalna dimenzija otvora:

Dmax Dmin

! D  ( ! 10  0,180 ! 10,180 mm ! D ! 10 mm

Nazivne dimenzije alata: - probojca: d s ! D max ! 10,180 mm - prstena: d ! d s  w ! 10,180  0,07905 ! 10,2559 mm Izradne tolerancije alata: - probojca: h9, t s ! 0,030 mm - prstena: H10, t ! 0,048 mm M

M

Granine dimenzije alata: - probojca: d s min ! d s  t s ! 10,180  0,030 ! 10,150 mm - prstena: d max ! d  t ! 10,2559  0,048 ! 10,3039 mm M

M

M

Rezultati prorauna za ostale dijelove alata dati su tabelarno. Tabel a

3. Z azori i tol er ancije izr ad e al at a.

5 H13

Nazivna mjera otvora

10

Izradna tolerancija otvora,()

0,180

Maksimalna dimenzija otvora

10,180

Minimalna dimenzija otvora

10 Probojac

10,180

Matrica

10,2559

Probojac

0,030

Matrica

0,048

Probojac

10,150

Matrica

10,3039

Nazivne mjere alata

Izradne tolerancije alata

Granine dimenzije alata

K vadrat 1 0H13x30H13 A = 20 B = 40 A = 0,270 B = 0,390 Amax = 20,270 Bmax = 40,390 A = 20 B = 40 as = 20,270 bs = 40,390 aM = 20,34905 bM = 40,46905 tsa = 0,058 tsb = 0,084 TMa = 0,090 TMb = 0,130 asmin = 20,212 bsmin = 40,306 aMmax = 20,25905 bMmax = 40,45605

Granini prosjek a 72,9h12x4h12 A = 72,9 B=4 A = 0,400 B = 0,120 Amax = 73,4 Bmax = 4,120 A = 72,9 B=4 as = 73,4 bs = 4,120 aM =73,5209 bM = 4,19905 tsa = 0,1 tsb = 0,030 TMa = 0,160 TMb = 0,048 asmin = 150,5 bsmin = 4,09 aMmax =73,6609 bMmax = 4,15105

7 . Provjera otpornosti ploa za prosjecanje i probijanje

Zadati profil ploa za probijanje (prosijecanje) je ploa TIP 1, cilindrina ploa s konusom, prema slici u Tabeli 24. Kao nain uvrenja usvaja se da je ploe za probijanje upresovane, dok su ploe prosjekaa vijcima vezane za glavnu plou. 9


Proraun ploe za probijanje otvora

10

Dimenzije ploa za probijanje date su na slici 8. Debljina ploe se odreuje po izrazu (62): H





! 10  5s  0,7 2d c

gdje su: s ± debljina lima, d ± dimenzija otvora ploe (dimenzija komada), c ! f W m - koeficijent koji zavisi od vrstoe na istezanje materijala koji se prosjeca (probija) i za ovaj sluaj iznosi: c ! 1,1 . Sada je za otvor 10 visina ploe: H



 



! 10  5s  0,7 2d c ! 10  5 1,5  0,7 2 10 1,1 ! 21,69 mm

s

F

F H

a

d

H L

do e

e

d

a

e

b

B

e

D

A

( a) Ok rug la mat rica

( b) P r avoug aona mat rica

S lik a 5. Osnovne d imenzije pot r ebne za pr or a un pl oa za pr obijanje

irina ruba ploe se rauna prema obrascu (63):



e ! 10 z 12

 0,8H ! 10 z 12 0,8

21,69 ! 26,24 z 28,24 mm Usvaja se:

10

H

! 22 mm i e ! 27

mm.


Provjera ploe na savijanje se vri preko uslovne nejednaina: W s

F l

! 0,75 ¸ e W s ( B  b ) H 2

d

?MPa A

ili

W s

!

2,5 F ¨ 2 d ¸ ©1  ¹ e W s 2 © 3 d o ¹º H ª

d

- za pravougaonu plou (64) ili - za okruglu plou (65) gdje su: , N ± sila prosjecanja (probijanja), H, mm ± debljina ploe, d, mm ± dimenzija otvora u ploi, d o , mm ± prenik oslonca, W sd - dozvoljeno naprezanje na savijanje, W sd ! 500 MPa (za kaljeni i termiki naputeni legirani alatni elik). Za prenik oslonca se usvaja W s

!

2,5F ¨ 2 d ©1  2 © 3 d o H ª

d o

! 20 pa je:

¸ 2,5 7853 ¹¹ ! 22 2 º

¨ 2 10 ¸ ©1  ¹ ! 27,04 e W s ! 500 MPa ª 3 20 º d

Kako moemo vidjeti , ploa je predimenzionisana. Uvodei stepen sigurnosti da je Y ! 2 , slijedi:

Y

koji predstavlja odnos dozvoljenog i stvarnog napona, pri tome uzimajui

2,5F ¨ 2 d ¸ ©1  ¹Y ! W sd 2 © 3 d o ¹º W s H ª odakle se moe izraunati visina ploe H, tj.: Y

!

H

W sd

!

 W s Y ! W sd 

2,5F Y ¨ 2 d ¸ 2,5 7853 2 ¨ 2 10 ¸ ©©1  ¹¹ ! ©1  ¹ ! 7,235 mm 3 d o º 500 W s ª ª 3 20 º d

irina ruba ploe je sada:



e ! 10 z 12

 0,8H ! 10 z 12 0,8

7,235 ! 15,78 z 17,78 mm Usvaja se: H ! 8 mm i e

! 17

mm.

pa je nakon ovoga, napon na savijanje: 2,5F ¨ 2 d ¸ 2,5 7853 ¨ 2 10 ¸ ©1  ¹! ©1  ¹ ! 204,5 e W sd ! 500 MPa 2 © 3 d o ¹º 82 H ª ª 3 20 º to zadovoljava. Vanjski prenik ploe za probijanje (matrice) je konano: W s

!

D ! 6  2e ! 6  2 17 ! 40 mm

D = 40 mm

Rezultati prorauna za ostale matrice dat je u tabeli 4. 11



Tabel a



Obrada deformacijom  probijanje, prosijecanje i savijanje

4. P r or a un pl oa za pr obijanje i pr osijecanje.

Otvor Ø10mm Proraun

Debljina ploe H (mm)

21,69

Usvojeno

Proraun

irina ruba e (mm)

22

25

27

28,19-30,19

30,4-32,4

27

29

32

20

3

6

146

27,04

104,42

436,77

40

68 x 88

2

2

7,235 8 15,78-17,78 17

8,63 16,94-18,94 18

204,5

158,73

40

46 x 66

Usvojeno

Napon na savijanje M (MPa) po proraunu Dimenzije ploe: D, a x a ili a x b (mm) Stepen sigurnosti  Proraun Usvojeno

Proraun

irina ruba ploe e (mm)

Usvojeno

Granina ploa 72,9 x 4mm 25,5

26,24-28,24

Raspon oslonca d0 (mm) za kruni otvor ili Raspon oslonca l (mm) za provougaoni otvor

Debljina ploe H (mm)

Pravougaonik 2 0x 40mm 22,74

Napon na savijanje M (MPa) po proraunu Dimenzije ploe: D, a x a ili a x b (mm) Usvojena visina svih ploa H (mm)

200,2

x 68

9

13

12






8 . Provjera probojaca i prosjekaa na pritisak i izvijanje 

Proboj c za probij anj k ru nog ot or a pre ni ka f

g

h

10

Provjera na pritisak . Provjera na pritisak se vri prema obrascu: W p

!

F A

e W p

d

gdje su: , N ± sila prosjecanja (probijanja), A, mm2 ± povrina poprenog presjeka probojca (prosjekaa), W pd - dozvoljeno naprezanje na pritisak, W pd ! 1000 z 1600  MPa. Usvaja se Wpd = 1200 MPa. U konkretnom sluaju je = 7853 N i povrina: A

d

2

T 10 2 T

78 5

2






8 . Provjera probojaca i prosjekaa na pritisak i izvijanje 

Proboj c za probij anj k ru nog ot or a pre ni ka f

g

10

h

Provjera na pritisak . Provjera na pritisak se vri prema obrascu: W p

!

F A

e W p

d

gdje su: , N ± sila prosjecanja (probijanja), A, mm2 ± povrina poprenog presjeka probojca (prosjekaa), W pd - dozvoljeno naprezanje na pritisak, W pd ! 1000 z 1600  MPa. Usvaja se Wpd = 1200 MPa. U konkretnom sluaju je = 7853 N i povrina:

T 10 2 T A! ! ! 78,5 mm2 4 4 d

pa je:

W p

!

2

F

!

7853 ! 100,03 e W p ! 1200 MPa 78,5

A zna i da napon zad ovolj ava.  to

 p

d

 pd

Provjera na izvijanje. Kod probojaca (prosjekaa) krunog poprenog presjeka koji su ukljeteni i voeni je maksimalna dozvoljena duina probojca (prosjekaa), izraz (68A) je: l max

! 2,8 91

d

3

ili

sX m

( rezna kontura krug prenika d)

l max

! 47

bh

3

(b  h)sX m (rezna kontura prav

gdje je: d, mm ± prenik probojca (prosjekaa), b i h,mm stranice pravougaonika (h
103 ! 2,8 91 ! 2,8 91 ! 350,6 mm 1,5 400 s X m d

3

Proraun za ostale probojce (prosjekae) dat je u tabeli 5.

13

l max =350,6mm






P r or a un pr obojaca pr osjek aa na prit isak i izvijanje .

Tabel a 5.

Otvor 5 Povrina poprenog presjeka, A, mm2 Sila probijanja (prosijecanja), ,N Napon na pritisak, Wp, MPa Kritina duina, lmax, mm

Granini Pravougaonik prosjeka 20 x 40 136,2x 4

78,5

800

544,8

7853

40000

140200

400,05

50

257,34

350,6

140,12

43,23

Za sluaj usvajanja veih duina od duine najkraeg probojca (l max=43,23 mm kod graninog prosjekaa), ovaj probojac e biti izraen s ojaanjem i biti ponovo provjeren na izvijanje. Usvaja se jednaka visina svih probojaca lmax=45 mm. 9. Odre ivanje poloaja tei ta alata p

i

Za usvojeni raspored komada u traci odreuje se teite sila probijanja i prosijecanja. Duine elemenata (kontura) prema slici 6 date su u tabeli. 8

X !

§L

xi

i

i !1

!

8

§L

62137 ,4 ! 90,89 mm 683,64

X =90,89mm

i

i !1

8

§L

yi

i

Y !

i !1

8

§L

! 0 mm

i

i !1

Proraun teita u pravcu x i y ose dat je tabelarno: Tabel a 6 .

P r or a un t e i t a u pr avcu x-ose.

Element i

Duina elementa Li Ordinata teita

I-krug J 10 I-krug J 10 I-krug J 10 I-krug J 10 II- pravougaonik 10 x 30 III- graninik III- graninik IV- rub 2,9

31,4 31,4 31,4 31,4 120 176,12 176,12 85,8 683,64

7

14

xi

Li

xi

15,4 483,56 15,4 483,56 40,4 1268,56 40,4 1268,56 80,8 9696 146,61 25820,95 174,51 30734,70 212,15 18202,47 62137,4



10.




Izbor i proraun opruga skidaa

Sila skidanja komada s probojaca i prosjekaa se rauna prema obrascu (70): F s

! C s F ! 0,11 397,64 ! 43,74k

gdje su: F = 397,64 kN ± ukupna sila prosjecanja (probijanja), C s ! 0,1 z 0,12 ± koeficijent skidanja koji zavisi od vrste radnog procesa i debljine materijala i dat je u Tabeli 27. Konstrukcija se izvodi sa N k ! 8 paketa tanjirastih opruga. Primjer ugradnje dat je na slici 7.

S lik a 7 . P rimjer ug r adnje paket a t anjir ast ih oprug a

Sila koja otpada na jedan paket, to je ujedno i sila jedne opruge u paketu, je: F so

!

F s

N k

!

43740,4 ! 5467 ,55 N 8

Prema ovoj veliini sile, bira se tanjirasta opruga iz tabele 2 9, redni broj 14 s podacima: - prenik opruge D = 18mm - prenik otvora d = 8,2 mm - debljina opruge s = 0,8 mm - visina opruge h = 1,30 mm - maksimalno dozvoljeno optereenje F max = 6900 N - maksimalno dozvoljeni ugib f max = 0,35 mm Za odreivanje broja opruga u jednom paketu ± n, mora biti zadovoljen uslov: e

F r

F max

f k

F so

gdje je: F r

!

f max n

- radna sila opruge

! f k p  h - radni ugib paketa opruga f k p ! nf p - ugib prednaprezanja paketa opruga f p ! 0,1 z 0,2  f max - ugib prednaprezanja jedne opruge f p ! 0,1 f max ! 0,1 0,35 ! 0,035 mm hs ! 5 z 15s - hod ploe skidaa hs ! 7,5s ! 7,5 1,25 ! 8,75 mm odakle je nakon uvrtavanja: f k

15






F max hs

ne

F so f max

 F max f p

Sa druge strane mora biti zadovoljen uslov: f k e f k max

gdje je maksimalan ugib paketa opruga f k max ! nf max odakle slijedi: nf p  hs e nf max odnosno: hs

nu

f max



f p

Iz prethodna dva uslova slijedi: hs f max



f p

ene

F max F so

f max

hs

 F max

f p

gdje je nakon uvrtavanja: 8,75 6900 8,75 ene 0,35  0,035 5467 ,55 0,35  6900 0,035 odnosno 27,77 e n e 36,106 . Poto n mora biti cijeli broj, usvaja se n = 30. Sada je:

! nf p ! 30 0,035 ! 1,05 mm f k ! f k p  hs ! 9,8 mm Visina neoptereenog paketa opruga je: f k p

! n h ! 30 1,3 ! 39 mm Visina prednapregnutog paketa opruga: H

H p

! H 

f k p

! 39  1,05 ! 37,95 mm

Radna visina paketa opruga: H r

! H  f k ! 39  9,8 ! 29,2 mm

Provjera opruga. Da bi opruga bila dobro dimenzionisana mora biti zadovoljen uslov: F so

e

F r

e F max 16






gdje je: F so - sila skidanja po jednom paketu odnosno po jednoj opruzi, F r - radna sila paketa opruga odnosno radna sila jedne opruge, 6900 9,8 ! 6440 N 0,35 30 f max f max n ! 6900 N ± maksimalno dozvoljeno optereenje opruge. F r

F max

!

F max

f k o

!

F max

f k

!

Konano je: F so ! 5467 ,55 e F r ! 6440 e F max ! 6900 to zadovoljava.

?N A

17





Ob r q

r

b ij j e, p ro s ij ecan j e i sav ij an j e defo rm ij o m  p ro

q

q

s

q

t

B) S av ij anj e

S lika 8. Oper ac ije savijanja

komad a s a al at om za savijan je

V-pr ofil a

I) Savijanje u prvoj i drugoj operaciji (b= 5) 1.

P roraun momenta

to sav ij anj a s ovr  avanj em u  is

u

l ast i nom

u

odru ju

Odreivanje poluprenika neutralne naponske i neutralne deformacionelinije. Moment savijanja:

® ± D  M ! F b ¯ ± °

v

s 2 

R r «

v

¬ R

2

1 r 2 3 R



3

R r

» ¾± ¼¿ ½± À

gdje su: 2 !1,15 - za 3 (str. 313)

ravninsko deformaciono stanje

F!

x

! k

1  2 ] w

w

1

 ]

, i

B t g E y

k m

y

m

1  ] m

w

Kr iva ovravanja aproksimirana je tangentom:

1  2]

]

1 ]

18






Iz slike 17. (tabela) .1120 ± odgovara elik 10 i na osnovu toga je :: k pm ! 445

N mm

D ! 373,94

2

;

k pm k m

! 1,19 ;

k m !

445 N ! 373,94 mm 2 1,19 1,19 k pm

!

1  2 0,16 ! 302,71 MPa 1  0,16

] m ! 0,16

D=302,7 1 M Pa

373,94 ! 445,16 MPa 1  0,16 gdje je: B

;

!

B=445,16 M Pa

b ! 25mm ; r ! 2,5mm ; R ! r  s ! 2,5  1,25 ! 3,75mm ,

pa je konano:

® » ¾± 1 2,52 4 ±302,71 445,161,252 445,16 3,75 1,25 « M !1,15 25¯ 3 , 75 3 , 7 5 2 , 5    ¬ ¼ ¿ ! 5308,34 Nmm 4 2 3 3 , 75 3 ± ½± ° À M =

5308,34 Nmm = 5,308 Nm

Poluprenik krivine neutralne naponske linije

Vm !

R r

! 3,75 2,5 ! 3,06 mm

Poluprenik krivine neutralne deformacione linije « 2,5 0,985 » r m 1,25 0,985 1 ! 3,08mm V d ! «¬  »¼ s m n ! ¬  2½ 1,25 2 ¼½ s gdje su: r 2,5 b r b ! ! 2 ; m ! f ¨© ¸¹ ! 0,985 ; u 1 ; n ! f ¨© ¸¹ ! 1 s 1,25 s ªsº ªsº 2 .

Sila i deformacioni rad savijanja

Sila savijanja V-profila u kalupu rauna se prema izrazu (101): F !

2

M

r t  0,5 s

N ctg

2

gdje je: r t = 2,5 mm ± radijus tiskaa, pa imamo da je sila savijanja V-profila: 2 5308,34 10616,68 1 ! 3397,33 N F ! ! 2,5  0,5 1,25 3,125

19

F = 3,397 kN






Da bi se sprijeilo pomjeranje lima u toku savijanja on se pridrava sa cilindar spojnicama koje imaju profilisanu glavu (glava u obliku V-profila sl. 132 c). Pa se sila savijanja kod primjene ureaja za dranje lima poveava shodno obrazcu (97) na vrijednost: 1

= 1,3 = 1,3 3,397= 4,416 KN

Potrebna sila kalibriranja zbog poravnanja, obrazac (102): F !

2 p b c cos

N

2

KN

gdje su: c [mm] ± duina ravnog dijela kraka, koja prema slici 109 iznosi N h  s  r (1  cos ) 2 ! 15 cos 45  1,25  2,5 (1  cos 45) ! 12,19 mm c! N sin 45 sin 2 p = 80 MPa ± specifini pritisak poravnanja (tab. 41) ; pa je potrebna sila kalibriranja: F !

F=34,478kN

2 80 25 12,19 cos 45 ! 34478,52 N

Deformacioni rad savijanja je prema obrascu (106a):

?



A

?

A

T N 500 1,25 25 2,5  1,252  2,52 ! 9674,205N mm ! 9,674Nm W ! b  r  s   r ! 2 4 3 2r  s 3 2 2,5  1,25   gdje je N - ugao savijanja (kod savijanja dvostrukog ugaonika N ! T / 2 ). W m

3.

s

2

2

Provjera maksimalno mogu eg i minimalno dozvoljenog radijusa savijanja

Maksimalni radijus savijanja, obrazac (110): r max

!

s E

2W v

!

1,25 215 10 3 ! 335,93mm 2 400

rmax = 335 93mm

Minimalni radijus savijanja, obrazac (109a): r min ! c s

! 0,5 1,25 ! 0,625 mm

rmin= 0,625mm

gdje je c ! 0,5 (tabela 45). r min ! 0,625  r ! 2,5  r max ! 335,93

20



4.




Odre ivanje radijusa i ugla tiskaa za savijanje

Na osnovu izraza za faktor elastinog ispravljanja slijedi: K !

r 1 

s

2 ! N 2 !" r ! K ¨© r  s ¸¹  s 1 2 s N 1 2º 2 ª r 2  2

gdje su: r ! r 2 ! 2,5 mm  r ad ijus savijanja E ! E 2 ! 90

o

 ug ao pr ofil a

2,5 ! 2  iz d ijag r ama sl .144  K ! 0,98 s 1,25 1,25 ¸ 1,25 ¨ ! 2,437 mm r 1 ! 0,98 © 2,5  ¹ 2 º 2 ª r 1 ! r t ! 2,437 mm r

!

r1=rt

=

2,437mm

Ugao savijanja i ugao tiskaa:

N ! N 2 ! 180 o E ! 180 o  90 o ! 90 o N 2 90 o o o o ! 180  ! 88,2 o E1 ! 180  N 1 ! 180  0,98 K Ugao tiskaa: Et

= E1 = 88,2o

Et = E1 =

88,2o

Veliine elastinog ispravljanja (r, (E: (r = r 2  r 1 ! 2,5  2,437 (E = E 2  E 1 ! 90 o

5 .

( r =0,063 mm

! 0,063 mm

(E

 88,2 o ! 1,8 o

1,8

=

Dimenzije kalupa i tiskaa za savijanje

a) Radijus tiskaa za savijanje V-profila (str. 382): s ¸ s ¨ r t ! © r 2  ¹  ! 2,437 mm 2º 2 ª b) Radijus kalupa: r k u 5 mm

za h = 15 cos 45 =10,6 mm i s = 1,25 mm, tab.46. 21

rk =5mm






c) Radijus na dnu gravure kalupa (R k ) Ovaj radijus se bira u granicama: R k =2,5 mm R k =(0,6 z 0,8) (r t  s) =2,212 z 2,95=2,5 d) Duina kraka kalupa (E) Prema tabeli br. 48 za s=1,25 mm i duinu kraka profila e=15 mm E=10 a kako mora biti ispunjen uslov E u 3r k tada je: E =15 mm E=15 mm e) Rastojanje izmeu centara radijusa kalupa (l k ). Ovo rastojanje se moe odrediti po priblinom obrazcu lk =35,35 mm E l k ! 2 b sin ! 2 25 sin 45 ! 35,35mm 2 a i ispunjen je uslov : l k u 0,8 L ! 0,8 21 ! 16,8mm f) Visina gravure kalupa (H). H =10 mm U zavisnosti od debline materijala s=1,25 mm H=10 mm g) Ukupna visina kalupa (H k ): H k ! H  H  r k ! 30  20  5 ! 55 mm za s=1,25 mm h) Ugao tiskaa( E t ) o Et = 88,2

Hk =55 mm

d

II) Savijanje u treoj

1.

i  etvrtoj operaciji (b=50)

Proraun momenta savijanja s ovr avanjem u isto plastinom podruju

Odreivanje poluprenika neutralne naponske i neutralne deformacione linije. Moment savijanja: 1 r 2 4 ± D  B s 2 B R r « M ! F b ¯   ¬ R 4 2 3 3 R ± °

R r

» ¾± ¼¿ ½± À

gdje su: 2 !1,15 - za ravninsko deformaciono stanje (str. 313) 3 1  2 ] m k , B ! t g Em ! m D ! k m 1  ] m 1  ] m Kriva ovravanja aproksimirana je tangentom: 1  2] m ] k ! k m 1 ] m Za .1120 ± odgovara elik 10 u tabeli sl. 17 je: k pm k pm 445 N N ; ; 1 , 19 ! k pm ! 445 ! ! ! 373,94 k m 2 1,19 1,19 mm k m mm 2 1  2 0,16 ! 302,71 MPa D ! 373,94 1  0,16 F!

22

;

] m ! 0,16






373,94 ! 445,16 MPa 1  0,16 b ! 50 mm ; r ! 2,5mm ; R ! r  s ! 2,5  1,25 ! 3,75mm B!

® » ¾± 320,71  445,161,252 445,16 3,75 2,5 «  1 2,52 4 ± M !1,15 50¯ 3 , 75 3 , 75 2 , 5    ¬ ¼ ¿ ! 8463,8 Nmm 4 2 3 3 , 75 3 ± ½± ° À M = 8463,8 Nmm

=

8,4638 Nm

Poluprenik krivine neutralne naponske linije

V m ! R r ! 3,75 2,5 ! 3,06 mm Poluprenik krivine neutralne deformacione linije r m V ! «¬  »¼ s 2½ s d

m n

 m=3,06 mm

« 2,5 0,985 » 1,25 0,985 1 ! 3,06mm !¬  1,25 2 ¼½

d=3,06 mm

gdje su: 2,5 ! 2; s 1,25

r

2 .

!

m ! f

¨ r ¸ ! 0,985 ; © ¹ ªsº

b s

u 1;

n ! f

¨b¸ © ¹ !1 ªsº

Sila i deformacioni rad savijanja

Sila savijanja V-profila u kalupu rauna se prema izrazu (101): F !

2

M

r t  0,5 s

N ctg !

2

2 8463,8 ! 5416,83 N ! 5,416 KN 2,5  0,5 1,25

F=5,416 kN

gdje su: r t = 2,5 mm ± radijus tiskaa, Da bi se sprijeilo pomjeranje lima u toku savijanja on se pridrava sa cilindar spojnicama koje imaju profilisanu glavu (glava u obliku V-profila sl. 132 c). Pa se sila savijanja kod primjene ureaja za dranje lima poveava shodno obrazcu (97) na vrijednost: 1

= 1,3 = 1,3 5,416=7,04 KN

F1=7,04 kN

Potrebna sila kalibriranja zbog poravnanja, obrazac (102): F ! 2 p b c

N

cos ! 2 80 50 12,19 cos 45 ! 68946,64 N ! 68,946 KN 2

gdje su: c [mm] ± duina ravnog dijela kraka, koja prema slici 109 iznosi N h  s  r (1  cos ) 2 ! 15 cos 45  1,25  2,5 (1  cos 45) ! 12,19 mm c! N sin 45 sin 2 p = 80 MPa ± specifini pritisak poravnanja (tab. 41) ; 23

F1=68,946 kN






Deformacioni rad savijanja je prema obrascu (106a):

?



A

?

A

N 500 1,25 T 50 2,5 1,252  2,52 !194348,404 N mm ! 19,348 Nm W ! b  r  s   r ! 2 4 3 2r  s 3 2 2,5  1,25 W m

s

2

2

W=19, 348 Nm 



gdje je N - ugao savijanja (kod savijanja dvostrukog ugaonika N ! T / 2 ).

3.

Provjera maksimalno mogu eg i minimalno dozvoljenog radijusa savijanja

Maksimalni radijus savijanja, obrazac (110): 1,25 215 10 3 r max ! ! ! 335,9375 mm 2W v 2 400 s E

rmax =335,9375m

Minimalni radijus savijanja, obrazac (109a): r min ! c s

! 0,5 1,25 ! 0,625 mm

rmin=0,625mm

gdje je c ! 0,5 (tabela 45). r min ! 0,625  r ! 2,5  r max ! 335,9375 4.

Odre ivanje radijusa i ugla tiskaa za savijanje

Na osnovu izraza za faktor elastinog ispravljanja slijedi: K !

r 1 

s

2 ! N 2 !" r ! K ¨© r  s ¸¹  s 1 2 s N 1 2º 2 ª r 2  2

gdje su: r ! r 2 ! 2,5 mm  r ad ijus savijanja E ! E 2 ! 90 o

 ug ao pr ofil a

2,5 ! 2 iz d ijag r ama sl .144 ! 0,98 s 1,25 1,25 ¸ 1,25 ¨ r 1 ! 0,98 © 2,5  ! 2,437 mm ¹ 2 º 2 ª r 1 ! r t ! 2,437 mm r

!

r1=rt 24

=

2,437mm






Ugao savijanja i ugao tiskaa:

N ! N 2 ! 180 o E ! 180 o  90 o ! 90 o N 2 90 o o o o ! 180  ! 88,2 o E1 ! 180  N 1 ! 180  0,98 K Ugao tiskaa: Et

= E1 = 88,2o

Et = E1 =

88,2o

Veliine elastinog ispravljanja (r, (E: ( r =0,063 mm

(r = r 2  r 1 ! 2,5  2,437 ! 0,063 mm (E = E 2  E 1 ! 90 o 5 .

(E

 88,2 o ! 1,8 o

1,8

=

Dimenzije kalupa i tiskaa za savijanje

a) Radijus tiskaa za savijanje V-profila (str. 382): s ¸ s ¨ r t ! K © r 2  ¹  ! 2,437 mm 2º 2 ª b) Radijus kalupa: rk =5mm r k u 5 mm za h = 15 cos 45 =10,6 mm i s = 1,25 mm, tab.46. c) Radijus na dnu gravure kalupa (R k ) Ovaj radijus se bira u granicama: R k =2,5 mm R k =(0,6 z 0,8) (r t  s) =2,212 z 2,95=2,5 d) Duina kraka kalupa (E) Prema tabeli br. 48 za s=1,25 mm i duinu kraka profila e=15 mm E=10 a kako mora biti ispunjen uslov E u 3r k tada je: E =15 mm E=15 mm e) Rastojanje izmeu centara radijusa kalupa (l k ). Ovo rastojanje se moe odrediti po priblinom obrazcu lk =70,71 mm E l k ! 2 b sin ! 2 50 sin 45 ! 70,71mm 2 a i ispunjen je uslov : l k u 0,8 L ! 0,8 21 ! 16,8mm f) Visina gravure kalupa (H). H =10 mm U zavisnosti od debline materijala s=1,25 mm H=10 mm g) Ukupna visina kalupa (H k ): H k ! H  H  r k ! 30  20  5 ! 55 mm za s=1,25 mm h) Ugao tiskaa( E t ) o Et = 88,2 d

25

Hk =55 mm

Projekat - Obrada Deformacijom

Recommend Documents