OBLICZANIE SILNIKA PUNKTU

  Zdarzają się przypadki, w których podczas operacji wykrawania występują problemy, takie jak pękanie końcówki wykrawania i złamania kołnierza.

  Często przyczyną tego problemu jest brak danych technicznych dotyczących standardowych części lub błąd w doborze materiału lub kształtu narzędzia wykrawającego. Aby ograniczyć występowanie tego rodzaju problemów, przedstawiono tutaj standardy prawidłowego użycia stempla, z uwzględnieniem czynników takich jak wytrzymałość zmęczeniowa stali narzędziowej i stężenie naprężeń w kołnierzach.

1. Obliczanie siły uderzenia

● Siła wykrawania P [kgf]

P = ℓtτ ... ......... (1) ℓ: długość profilu wykrawania [mm] (dla okrągłego stempla, ℓ = πd) t: Grubość materiału [mm]

τ: Odporność na ścinanie materiału [kgf / mm2] (τ ≒ 0,8XBar siły rozciąganiaB)

[Przykład 1] Poniżej podana jest maksymalna siła dziurkowania P podczas wykrawania okrągłego otworu o średnicy 2,8 mm w arkuszu stalowym o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie o grubości 1,2 mm (wytrzymałość na rozciąganie 80 kgf / mm2). Gdy P = ℓtτ, odporność na ścinanieτ = 0,8 × 80 = 64 [kgf / mm2]

P = 3,14 × 2,8 × 1,2 × 64 = 675 kgf

2. Złamanie końcówki stempla

● Naprężenie przyłożone do końcówki stempla σ [kgf / mm2]

σ = P / A P: siła przebijania, A: powierzchnia przekroju końcówki stempla (a) do uderzenia w ramię

σs = 4 tτ / d ... ........................ (2) (b) Dla przebijaka jeri σJ = 4d tτ / (d2-d12) .................. (3)

[Przykład 2] Znaleźć moŜliwość pęknięcia końcówki wykrawania, gdy stosuje się wybijak uderzeniowy SPAS6-50-P2.8 i przebijak Jector SJAS6-50-P2.8 (wymiar d1 = 0,7, jak pokazano na str. 186) (. Warunki tłoczenia są takie same jak w przykładzie 1.)

(A) Dla uderzenia w ramię, ze wzoru (2): σs = 4 × 1,2 × 64 / 2.8 = 110 kgf / mm2

(B) Dla uderzenia jerzego, ze wzoru (3): σ J = 4 × 2,8 × 1,2 × 64 /(2,82-0,72) = 117 kgf / mm2

Z rys. 2 widzimy, że kiedy wynosi 110 kgf / mm2, istnieje możliwość złamania przy uderzeniu D2 przy około 9000 strzałów.

Gdy materiał zostanie zmieniony na M2, zwiększa się to do około 40 000 zdjęć. W podobny sposób można wykryć uderzenie jerzego.

Ponieważ powierzchnia przekroju jest mniejsza, końcówka stempla pęka przy około 5000 strzałach. Złamanie nie nastąpi, jeśli naprężenie wywierane na stempel podczas użytkowania jest mniejsze niż maksymalne dopuszczalne naprężenie dla tego materiału stempla. (Należy jednak pamiętać, że jest to tylko wskazówka, ponieważ rzeczywista wartość zmienia się w zależności od zmian dokładności wykrojnika, struktura i materiał perforowany, jak również chropowatość powierzchni, obróbka cieplna i inne warunki stempla.)

3. Minimalna średnica wykrawania

● Minimalna średnica wykrawania: dmin. dmin = 4tτ / σ σ: Wytrzymałość zmęczeniowa stali narzędziowej [kgf / mm2]

[Przykład 3] Minimalna średnica wykrawania, która jest możliwa podczas wykrawania 100 000 strzałów lub więcej w SPCC o grubości 2 mm za pomocą stempla M2 jest następująca. dmin = 4tτ / σ ............... (4) = 4 × 2 × 26/97 ≒ 2,1 mm Wytrzymałość zmęczeniowa dla M2 na 100 000

liczba strzałów: σ = 97 kgf / mm2 (z rys. 2) τ = 26 kgf / mm2 (z tabeli 1)

4. Złamanie z powodu wyboczenia

● Obciążenie wyboczeniowe P [kgf] P = nπ2EI / ℓ2 .................. (5) ℓ = √ nπ2EI / P .................. (6) n: współczynnik n = 1: bez prowadnicy zgarniacza

n = 2: Z prowadnicą striptizerki I: Drugi moment bezwładności [a mm4] Dla okrągłego stempla, I = πd4 / 64 ℓ: Długość końcówki dziurkacza [mm]

E: moduł Younga [kgf / mm2] D2: 21000 M2: 22000 HAP40: 23000 V30: 56000

  Zgodnie ze wzorem Eulera, kroki, które można podjąć w celu poprawy wytrzymałości wyboczeniowej P, obejmują zastosowanie prowadnicy striptizerki, użycie materiału o większym module Younga (SKD → SKH → HAP) i zmniejszenie długości końcówki stempla . Theobciążenie wyboczeniowe P oznacza obciążenie w momencie, gdy stempel klamry i pęknięcia. Przy wyborze stempla należy zatem wziąć pod uwagę współczynnik bezpieczeństwa 3 ~ 5. Wybierając dziurkacz do dziurkowania małych otworów, szczególną uwagęnależy zapłacić za obciążenie wyboczenia i naprężenie, które jest przyłożone do stempla.

[Przykład 4] Obliczyć pełną długość stempla, który nie spowoduje wyboczenia, gdy otwór φ 8 zostanie wybity ze stali nierdzewnej 304 (grubość arkusza1 mm, wytrzymałość na rozciąganie σ = 60 kgf / mm2) za pomocą stempla (D2). Ze wzoru (6): ℓ = √ nπ2EI / P = √ 2 × π2 × 21000 × 201/1206 = 262 mmJeżeli współczynnik bezpieczeństwa wynosi 3, wówczas ℓ = 262/3 = 87 mm Jeśli grubość blachy t wynosi 20 mm, można zapobiec wyboczeniu przy użyciu przebijaka o długości całkowitej 107 mm lub mniejszej. Dla przebijaka opartego na płycie odpędowej (końcówka płyty perforowanej jestkierując się prześwitem), pełna długość powinna wynosić 87 mm lub mniej.

[Przykład 5] Obciążenie wyboczeniowe P, gdy stempel SHAL5-60-P2.00-BC20 jest używany bez prowadnicy striptizerki, jest następujące.

P = nπ2EI / ℓ2 = 1 × π2 × 22000 × 0,785 / 202 = 426 kgf

  Jeżeli współczynnik bezpieczeństwa wynosi 3, to P = 426/3 = 142 kgf Wyboczenie nie nastąpi przy sile uderzeniowej wynoszącej 142 kgf lub mniej.