Proračun

ALATI I NAPRAVE (PRORAČUN ŠTANCE) Zadano:

a = 160 mm b = 170 mm c = 25 mm d = 25 mm e= 40 mm s = 1 mm tabla lima dimenzija 1000 x 2000 mm B - širina trake (određuje se proračunom)

Ime i prezime: Marijan Glavaš, 0302004775 Listova: 11

ALATI I NAPRAVE (PRORAČUN ŠTANCE) 1. Proračun širine trake B i posmaka trake x Širina trake: Prema tablici 6.9. na stranici 203. za debljinu lima s = 1 mm odabirem širinu razmaka i odmaka b1 = 3 mm. B = 3 ⋅ b1 + b + c + 5 = 3 ⋅ 3 + 170 + 25 + 5 = 209 mm

usvaja se B = 209 mm

B=209 mm

gdje je: B -širina trake, mm b1 -širina odmaka i razmaka, mm b,c - dimenzije izratka, mm Posmak trake: x = 2 ⋅ b1 + a + e = 2 ⋅ 3 + 160 + 40 = 206 mm

x=206 mm

gdje je: x – posmak trake, mm b1 -širina odmaka i razmaka, mm a - dimenzija izratka, mm a) Broj traka iz jedne table: y=

1000 1000 = = 4,784 kom B 209

y=5 kom

b) Broj komada iz jedne trake:

c) Jedna tabla koliko ima komada: 10·5 = 50 komada d) Površina izrađevine A, mm

z=10 kom J.T. = 50 kom kom

2

A = ( a ⋅ c) ⋅ 2 + (b − (c + d )) ⋅ e = 8000 + 4800 = 12800 mm 2

2. Masa otpada Δ, %


A=12800 mm 2

ALATI I NAPRAVE (PRORAČUN ŠTANCE) ∆=

m − mn t ⋅ BS ⋅ L − n ⋅ A m ⋅100 % = t ⋅100 % = ⋅100 % mt mt t ⋅ BS ⋅ L

∆=

3662 ⋅ 209 ⋅ 2000 − 36000 ⋅12800 ⋅100 % = 73,241 % 3662 ⋅ 209 ⋅ 2000

Δ = 73,241 % =

gdje je: mt – masa ukupno potrebnog materijala, kg mn – masa svih komada, kg y – broj traka lima potrebnih za izradbu serije od n komada BS – širrina trake, mm

L – duljina trake, mm n – broj komada dotične serije A – ploština površine jednog komada, mm2 3. Proračun sile prosijecanja (probijanja) F, N Prema tablici zadanoj u zadatku za Č.1220: τ 3.1

m

= 295 N/mm2

Sila prosijecanja

F1 = L ⋅ s ⋅ τ m

gdje je: F1 , N – sila prosijecanja L, mm – opseg dijela(dijelova) koji se prosijeca (probija) s, mm – debljina materijala τm, N/mm2 – čvrstoća smicanja, iz tablice u podlogama (τm= 295 N/mm2)

L = 4 ⋅ a + 2 ⋅ b + 2 ⋅ c + 2 ⋅ d + 4( a −e) + 2(b −(c + d )) =1800 mm

F1 = L ⋅ s ⋅ τ m = 1800 ⋅1 ⋅ 295 = 531000

N


F1 = 531000 N =

ALATI I NAPRAVE (PRORAČUN ŠTANCE)

3.2

Sila graničnog proboja

F3 = L ⋅ s ⋅ τ m

gdje je: F3 – sila graničnog proboja, N L= x – duljina graničnog proboja, mm s – debljina trake, mm τm – čvrstoća smicanja, iz tablice u podlogama (τm = 295 N/mm ) 2

F3 = 62245 N

F3 = (x + 5) · s · τm = (206 + 5) · 1 · 295 = 62245 N

3.3

Maksimalna sila

FM = 2 · F1 + F3 gdje je: FM - maksimalna sila, N F3 – sila graničnog proboja, N F1 – sila prosijecanja, N FM= 593245 N FM = 2 · F1 + F3 = 2 · 531 000 + 62 245= 593245 N

3.4

Sila preše

Fp = 1,3 · FM , N gdje je:


ALATI I NAPRAVE (PRORAČUN ŠTANCE) Fp – sila preše, N FM – maksimalna sila, N Fp = 1,3 · 593 245 = 771218 N

Fp= 771218 N

4. Proračun deformacijskog rada, W, Nm 4.1

Rad deformacije

Prema tablici 6.4. na stranici 192. za debljinu lima s = 1 mm i čvrstoću smicanja τ m = 295 N/mm2 odabirem faktor x = 0,65. FM ⋅ s 1000 gdje je: x – faktor omjera srednje i maksimalne vrijednosti sile, FM – maksimalna sila, N s – debljina trake, mm W = x⋅

W = x⋅

5.

FM ⋅ s 593245 ⋅1 = 0,65 ⋅ = 385,609 Nm 1000 1000

Određivanje veličine zazora ω, Nm

Zazor ω se odabire iz knjige ''Alati i naprave'', B. Grizelj, SFSB, Slavonski Brod 2004., str. 188. Za mekši čelik Č.1220 i debljinu lima s = 1 mm odabirem w = 0,05 mm. Mekši čelik => jer je τ m = 295 N/mm2

6. Proračun tolerancije i izradne tolerancije alata (matrice i žiga) 6.1

Dimenzije matrice


W= 385,609 Nm

ALATI I NAPRAVE (PRORAČUN ŠTANCE) -

Uzimamo kvalitetu IT 11

Usvajamo tolerancijsko polje H8/h7 te iz tablice (''Alati i naprave'', B.Grizelj, SFSB, Slavonski Brod 2004., Poglavlje 6.8 Osnovne tolerancije po ISO sustavu, str.192) odabiremo : a = 160 mm b = 170 mm c = 25 mm d = 25 mm e = 40 mm

Δa = 250 μm = 0,25 mm Δb = 250 μm = 0,25 mm Δc = 130 μm = 0,13 mm Δd = 130 μm = 0,13 mm Δe = 160 μm = 0,16 mm

Δb = = 0,15 mm Δc = = 0,13 mm Δd = 0,13 mm Δe = = 0,16 mm

dM = d – Δd = 25 – 0,13 = 24,87 mm, H8

aM= =159,75 mm, H8 bM=169,75 mm, H8 cM=24,87 mm, H8 dM=24,87 mm, H8

eM = e – Δe = 40 – 0,16 = 39,84 mm, H8

eM=39,84 mm, H8

aM = a – Δa = 160 – 0,25 = 159,75 mm, H8 bM = b – Δb = 170 – 0,25 = 169,75 mm, H8 cM = c – Δc = 25 – 0,13 = 24,87 mm, H8

6.2

Δa = 0,25 mm

Dimenzije žiga aŽ = aM – ω = 159,75 – 0,05 = 159,7 mm, h7 bŽ = bM – ω = 169,75 – 0,05 = 169,7 mm, h7 cŽ = cM – ω = 24,87 – 0,05 = 24,82 mm, h7 dŽ = dM – ω = 24,87 – 0,05 = 24,82 mm, h7 eŽ = eM – ω = 39,84 – 0,05 = 39,70 mm, h7

aŽ=159,7 mm, h7 bŽ=169,7 mm, h7 cŽ=24,82 mm, h7 dŽ=24,82 mm, h7 eŽ=39,79 mm, h7

6.3 Koračni nož S = 5 mm ω = 0,05 mm SM = S +

w 0,05 =5+ = 5,025 mm, H8 2 2

7.

Proračun debljine, širine i dužine matrice

7.1

Debljina matrice

(

)

H = 10 +5 ⋅ s +0,7 ⋅ a +b ⋅ c, mm

gdje je: H – debljina matrice, mm s – debljina trake, mm


SM=5,025 mm, H8

ALATI I NAPRAVE (PRORAČUN ŠTANCE) a, b, c – dimenzije otvora matrice, mm c = f(Rm) – faktor koji ovisi od vlačne čvrstoće materijala koji se N/mm

2

prosijeca ili probija c = 1,3

za čelik Č 1220, Rm = 420

(''Alati i naprave'', B.Grizelj, SFSB, Slavonski Brod 2004, str.221 )

(

)

(

)

H = 10 +5 ⋅s +0,7 ⋅ a +b ⋅c = 10 +5 ⋅1 +0,7 ⋅ 160 +170 ⋅1,3 =36 ,030 mm

H = 40 mm =

7.2

Širina ruba ploče e = ( 10 ÷ 12 ) + 0,8 • H, mm gdje je: e – širina ruba ploče, mm e = 12 + 0,8 · 40 = 44 mm e = 50 mm

e = 50 mm =

7.3

Dimenzije ploče A = a + 2•e, mm B = b + 2·e, mm gdje je: A, B – dimenzije ploče, mm a, b, c – dimenzije izratka, mm e – širina ruba ploče, mm

8.

A = 160 + 2•40 = 240 mm

A = 240 mm

B = 170 + 2·40 = 250 mm

B== 250 mm

Proračun debljina ostalih ploča Ime i prezime: Marijan Glavaš, 0302004775 Listova: 11

ALATI I NAPRAVE (PRORAČUN ŠTANCE)

H1 = ( 0,8 ÷ 1 ) • H , mm gdje je: H1 – debljina ostalih ploča štance, mm H – debljina matrice, mm H1 = 0,8 • 40 = 32 mm

9.

H = 32 mm

Odrediti maksimalnu dužinu žiga lmax Budući da je žig uklješten i vođen, proračun na izvijanje se provodi po III.slučaju Euleorovog kriterija, iz kojeg se dobiva izraz za maksimalnu duljinu žiga. l max =

π 2 ⋅ E ⋅ I min , mm 4 ⋅ L ⋅ s ⋅τ m

gdje je: lmax – maksimalno dopuštena duljina žiga, mm E – modul elastičnosti, za čelik E= 215 • 103 N/mm2 Imin – najmanji moment inercije, mm4 L – opseg dijela koji se probija, mm s – debljina trake, mm τm – čvrstoća smicanja, iz tablice u podlogama τm = 295 N/mm2 A1 = 27200 mm2


ALATI I NAPRAVE (PRORAČUN ŠTANCE) A 1 = 160 ⋅170 = 27200 mm 2

A2 = 14000 mm2

A 2 = 120 ⋅120 = 14400 mm 2 xs =

A 1 ⋅ x1 − A 2 ⋅ x2 27200 ⋅ 80 −14400 ⋅ 60 = = 102 ,5 mm A1 - A 2 27200 −14400

ys =

A 1 ⋅ y1 − A 2 ⋅ y 2 27200 ⋅ 85 −14400 ⋅ 85 = = 85 mm A1 − A 2 27200 −14400

xs = 102,5 mm = ys = 85 mm =

I x = I x1 + I x 2 = 8702083 ,333 mm

4

105 ⋅ 20 3 I x1 = + 2100 ⋅ (39 ,6266 − 52 ,5) 2 = 4180215 ,2979 mm 4 12 17 ⋅ 85 3 I x2 = +1445 ⋅ (39 ,6266 − 96 ,5) 2 = 4521868 ,04 mm 4 12

IX= 8702083 mm4 IX1=4180215,3 mm4 IX2= 4521868 mm4

I y = I y1 + I y 2 = 6321758 ,4571 mm 4

I y1 =

Y= IY1 =6321758 1913244 mm4

Iy2

IY2= 4408514 mm4

20 ⋅105 3 + 2100 ⋅ (53,7873 −10 ) 2 = 1913244 ,398 mm 4 12 85 ⋅17 3 = +1445 ⋅ (53,7873 − 62 ,5) 2 = 4408514 ,043 mm 4 12

I min = I y = 6321758 ,4571 mm 4

Koračni nož

Imin= 6321758 mm4

130 ⋅10 3 = 10833 ,33 mm 4 12 10 ⋅130 3 Iy = = 1830833 ,33 mm 4 12 Ix =

l max =

π 2 ⋅ E ⋅ I min π 2 ⋅ 215 ⋅ 103 ⋅ 10833,33 = = 77,37 mm 4 ⋅ L ⋅ s ⋅τ m 4 ⋅ 420 ⋅ 1 ⋅ 295

10. Provjeriti da li je potrebna kaljena međuploča p=

F < p d , N/mm2 A

gdje je: p – površinski tlak između žiga i gornje ploče, N/mm2 F – sila preše, N


l max = 77 ,37 mm

ALATI I NAPRAVE (PRORAČUN ŠTANCE) A – ploština površine poprečnog presjeka žiga, mm2 pdop – dopušteni specifični tlak, koji ima vrijednost pdop = 250 N/mm2

p =

771218 = 602,514 N / mm 2 < p d = 250 N / mm 2 1280

p=602,514 N/mm

S obzirom da je p ≥ pdop potrebna je kaljena međuploča!

11. Konstrukcija vodilice materijala Širina vodilice treba biti za iznos dvostruke zračnosti veća od širine trake. A = B + 2•f Vrijednosti zračnosti za širinu trake uzimamo iz tablice (''Alati i naprave'', B.Grizelj, SFSB, Slavonski Brod 2004., str. 248) Zračnost za čvrste vodilice za širinu trake: B = 209 mm > 100 mm

f = 0,5 mm

A = 209 + 2 • 0,5 = 210 mm

12. Određivanje položaja težišta upinjala Težište upinjala (središnja os) treba se poklapati sa središtem djelovanja svih sila prosijecanja i probijanja, kako bi se izbjeglo ekscentrično opterećenje alata i njegovo brzo trošenje (naročito elemenata za centriranje alata). To znači da položaj upinjala u alatu ovisi od mjesta djelovanja rezultante svih sila prosijecanja i probijanja. ANALITIČKO ODREĐIVANJE: Koordinate se težišta s obzirom na proizvoljno postavljen koordinatni sustav 0xy određuje po izrazu: n

X=

∑L ⋅ x i=1 n

i

i

∑L i=1

i

=

L1 ⋅ x1 + L2 ⋅ x2 + L3 ⋅ x3 + L4 ⋅ x4 + ... + Ln ⋅ xn L1 + L2 + L3 + L4 + ... + Ln


A = 210 mm

ALATI I NAPRAVE (PRORAČUN ŠTANCE) n

Y=

∑L ⋅ y i=1 n

i

i

∑L i= 1

i

=

L1 ⋅ y1 + L2 ⋅ y2 + L3 ⋅ y3 + L4 ⋅ y4 + ... + Ln ⋅ yn L1 + L2 + L3 + L4 + ... + Ln

gdje je: X,Y – apscisa i ordinata težišta rukavca xi, yi – koordinate težišta reznih kontura pojedinih elemenata Li – duljina reznih kontura pojedinih elemenata

X=

L1 ⋅ x1 + L2 ⋅ x2 + L3 ⋅ x3 + L4 ⋅ x4 + ... + Ln ⋅ xn = L1 + L2 + L3 + L4 + ... + Ln

=

100⋅52,5 + 80⋅2,5 + 35⋅20 + 70⋅37,5 + 65⋅70 + 10⋅102,5 + 65⋅35 + 100+ 80+ 35+70+65+ 10+ 65+70+ 35+ 80+ 100+10+

= =

70⋅67,5 + 35⋅85 + 80⋅102,5 + 100⋅52,5 + 10⋅2,5 + 102,5⋅51 ,25 + 10⋅102,5 + 102,5+ 10

X = 101,95 mm

= = 101,95 mm

n

Y=

∑L ⋅ y i=1 n

i

i

∑L i=1

i

=

L1 ⋅ y1 + L2 ⋅ y2 + L3 ⋅ y3 + L4 ⋅ y4 + ... + Ln ⋅ yn = L1 + L2 + L3 + L4 + ... + Ln =

100⋅2,5 + 80⋅42,5 + 35⋅82,5 + 70⋅47,5 + 65⋅12 ,5 + 10⋅7,5 + 65⋅85 + 100+ 80+ 35+70+65+ 10+ 65+70+ 35+ 80+ 100+10+

= =

70⋅50 + 35⋅15 + 80⋅55 + 100⋅95 + 10⋅90 + 102,5⋅97,5 + 10⋅102,5 + 102,5+ 10

= = 105,398 mm


Y= 105,398 mm

Proračun

Recommend Documents