2.2. Függelék Képlékenyalakítás, elektronikus tananyag (Kardos, Danyi, Végvári)

Átírás

1 2.2. Függelék Képlékenyalakítás, elektronikus tananyag (Kardos, Danyi, Végvári) FIGYELEM! Ez csak egy mintafeladat mely az elektronikus tananyaghoz készült. A feladat elkészítéshez ad segítséget, tippeket. A Lemezalakítás tárgy F1-es feladatának elkészítendő feladatpontjait a feladatkiírás tartalmazza. Feladat: 1. Készítsen 3 db sávtervet az alábbi alkatrész gyártására, válasszon közülük gazdaságosság és gyárthatóság alapján. (A sávtervek anyagkihozatalát határozza meg szalagra és 1000*2000mm táblalemez hossz és keresztirányú sávokra vágásával is!) 2. Határozza meg a művelet erőszükségletét! 3. Számítsa ki a nyomásközéppont helyzetét! 4. Határozza meg szerkesztéssel a nyomásközéppont helyzetét! Hasonlítsa össze a két eredményt! 5. Végezze el az aktív elemek szilárdsági ellenőrzését! (Válassza meg az aktív elemek anyagát!) 6. Határozza meg az aktív elemek méreteit, a megfelelő méretek, tűrésszámításait végezze el! Az alkatrész adatai: Anyagminőség: Lemezvastagság: Al99,5 2mm 1. ábra Anyag kihozatali számítások: A munkadarab területének meghatározása: 1

2 1. Sávtervek készítése 1. megoldás Fekvő elrendezés: a, Szalagra Előre tolás: 2. ábra Első sávterv ahol: l=munkadarab hossza g= legkisebb hídszélesség Sáv szélesség: ahol: h=munkadarab magassága g= legkisebb hídszélesség b, Táblalemezre, hosszában hasítva: 2

3 Lemez területe: Egy táblából kivágható szálak száma: Egy szálból kivágható darabszám: Anyag kihozatal: c, Táblalemezre, keresztben hasítva: Lemez területe: Egy táblából kivágható szálak száma: Egy szálból kivágható darabszám: Anyag kihozatal: 2. megoldás Álló elrendezés: 3

4 a, Szalagra: 3. ábra Második sávterv ahol: l=munkadarab hossza g= legkisebb hídszélesség Sáv szélesség: ahol: h=munkadarab magassága g= legkisebb hídszélesség b, Táblalemezre, hosszában hasítva: Lemez területe: Egy táblából kivágható szálak száma: 4

5 Egy szálból kivágható darabszám: Anyag kihozatal: c, Táblalemez, keresztben hasítva: Lemez területe: Egy táblából kivágható szálak száma: Egy szálból kivágható darabszám: Anyag kihozatal: 3. megoldás Összeforgatott elrendezés: 4. ábra Harmadik sávterv 5

6 a, Szalagra: ahol: l=munkadarab hossza g= legkisebb hídszélesség Sáv szélesség: szerkesztés után, mért adat. b, Táblalemezre, hosszában hasítva: Lemez területe: Egy táblából kivágható szálak száma: Egy szálból kivágható darabszám: Anyag kihozatal: c, Táblalemez, keresztben hasítva: Lemez területe: Egy táblából kivágható szálak száma: Egy szálból kivágható darabszám: 6

7 Anyag kihozatal: 7

8 2. Határozza meg a művelet erő-, és munkaszükségletét! A lemez szilárdsági jellemzői: Al99,5 Erőszükséglet meghatározása: ahol: f=1,1 1,4 választva: f=1,1 L- egy löket alatt vágott kerület (mm) s- lemezvastagság (mm) S=2 val - nyírószilárdság A lemez anyaga: Al99,5fk Egy löket alatt vágott kerület meghatározása: val =0,6 0,8Rm=0,7*98,0MPa=68,6MPa A kivágás erőszükséglete: Munkaszükséglet meghatározása: ahol: c- állandó c=0,4 0,6 választva: c=0,5 F kiv - a kivágás erőszükséglete (N) s- lemezvastagság (mm) 8

9 3. Számítsa ki a nyomásközéppont helyzetét! Nyomásközéppont meghatározása számítással: Az egyes ívek súlypontjainak meghatározása: D=40mm esetén 5. ábra Félkör súlypontja D=12mm esetén D=16mm esetén A vonalszakaszokra felbontott erők súlypontjainak helyzete az általunk felvett koordináta rendszerben: 9

10 6. ábra Egyes elemek súlypontja Az egyes vágott szakaszokban fellépő erőkomponensek számítása: mm 5= 4745,36N 5= 4530,9N 10

11 5=9489,21N 5= 2718,54N 5= 302,06N 5=2114, 42 N 11

12 A számításhoz szükséges részadatok táblázatos összefoglalása: kerület N 10mm =2000N x F*x y F*y 1 31, ,36 23,73 24, , , ,90 22,65 45, , ,9 3 62, ,21 47,45 95, , , ,54 13,59 110, , , ,06 1,51 121, , ,6 8 18, ,92 14,23 127, ,3 6, , ,42 10,57 133, , , ,54 13,59 142, , , , ,38 18,98 154, , , ,54 13,59 142, , , ,42 10,57 133, , , , ,92 14,23 127, ,3 55, , ,06 1,51 121, , , ,54 13,59 110, , , ,08 961,81 219, Xs= 103,5804 Ys= 31 12

13 4. Határozza meg szerkesztéssel a nyomásközéppont helyzetét! Hasonlítsa össze a két eredményt! A feladatban alkalmazzuk a számításnál meghatározott súlypontok helyzetét, illetve a hozzá tartozó erőkomponenseket. Megszerkesztjük a mechanikából tanult ismeretek alapján a kötélsokszöget. 7. ábra Súlypont meghatározása szerkesztéssel Jelen esetben y tengely irányában nem kell elvégezni a számítást és a szerkesztést, mert az alkatrész szimmetria tengelyére nézve minden vágási művelet szimmetrikus, így az y-irányú súlypont a szimmetria tengelyre esik. A számított és a szerkesztett érték közel megegyezik. 13

14 5. Végezze el az aktív elemek szilárdsági ellenőrzését! (Válassza meg az aktív elemek anyagát!) a) Kivágó-, lyukasztó bélyegek hosszúsági méretei és szilárdsági ellenőrzése: Eule féle képletből: Ahol: Fk kihajlás erőszükséglete [N] Ebböl a kihajlásra megengedhető maximális bélyeghosszúság: Lyukasztóbélyegek: Mivel a legkisebb keresztmetszet van leginkább kitéve a kihajlás veszélyének, ezért a számításokat ezzel a bélyeggel kezdjük. Bélyeg keresztmetszete: 5x10 mm A legkisebb keresztmetszetű bélyeghez tartozó maximális hosszúság 220,88mm, amely még nem hajlik ki, ezért a bélyegek hossza nem haladhathatja meg ezt a méretet. Az általában alkalmazott bélyeghosszok mm, ezért a többi, nagyobb keresztmetszetű bélyegeket kihajlásra ellenőrizni nem kell. b) Vágólap kialakítása: A vágólap végig alá van támasztva, így lehajlásra szilárdságilag ellenőrizni nem kell. A vágólap vastagsági mérete az alábbi összefüggéssel: 14

15 ahol: MSz szerint ajánlott vágólap vastagság: 17mm c) A vágólap minimális méreteinek meghatározása, úgy, hogy a számított nyomásközéppont a vágólap közepén helyezkedjen el: A méretek meghatározásánál figyelembe kell venni, hogy a vágólap nagyobb áttörései a vágólap szélétől minimum a vágólap vastagsági méretével megegyező távolságra legyen. Jelen esetben ez 17mm. A vágólapot leerősítő furatok, illesztőszeg furatainak középpontja a vágólap szélétől, vagy az egyéb áttörésektől min 1,5d méretre legyenek, ahol d- a furat átmérője. 8. ábra Vágólap kialakítása Anyagminőségek választása: A kivágott anyagminőség egy kis szilárdságú alumínium lemez. A vágott darabszám nem haladja meg a 10 4 darabot, így egy kevésbé ötvözött olcsóbb anyagminőség is megfelel a kivágó-, lyukasztóbélyegek, illetve a vágólap anyagául. A választott anyagaminőség a gyengén ötvözött 100Cr6 szerszámacél. 15

16 6. Határozza meg az aktív elemek méreteit, a megfelelő méretek, tűrésszámításait végezze el! Az aktív elemek méretének meghatározásához szükséges a vágórés méretének meghatározása. Az oldalankénti vágórés: ahol: =68.6N s-lemez vastagság c=0,01 a gyakorlat szerint z=0,1048 Aktív elemek tűrésezése: A tűrésezésnél külön kell választani a kivágási és a lyukasztási műveleteket. Tűrésezés kivágásra. Az alábbi méretek készülnek kivágással: 9. ábra Kivágásra tűrésezett méretek Méret IT fokozat Tűrés Méret [mm] Tm ±0, ±0, ±0, ±0, ±0,09 16

17 Kivágásnál a munkadarab méreteit a vágólap határozza meg. A használat közben a vágólap kopik, így egyre nagyobb a gyártott munkadarab mérete. Arra kell törekedni, hogy először a legkisebb méretű munkadarabot vágjuk ki. Ezért a vágólap minimális méretét az alábbiak szerint számítjuk: AHm=AHv FHv = AHv +Tv A bélyeg méreteit a vágólap méreteiből számoljuk, figyelembe véve, hogy a bélyeg és a vágólap közt helyezkedik el a vágórés. FHb = AHm -z AHb = FHb -Tb A bélyegek gyártási pontossága IT 6, az áttörések (lyukak) gyártási pontossága IT7 Az alkalmazott jelölések: indexek: Az alábbiakban bemutatjuk két méretre a vágólap és bélyeg méreteinek meghatározását kivágásra. A további méretek tűréseinek értékeit a táblázatban foglaltuk össze. Az 40mm-es méret esetén: Az 16mm-es méret esetén: 17

18 A kivágásra tűrésezett méretek táblázatos összefoglalása: D AH m T v T b AH v FH v FH b AH b ,15 0,030 0,019 75,85 76,15 75,745 75, ,125 0,025 0,016 39,875 39,9 39,77 39, ,15 0,030 0,019 55,85 56,15 55,745 55, ,09 0,018 0,011 15,91 15,928 15,805 15, ,09 0,018 0,011 11,91 12,928 11,805 11,794 Lyukasztásra: Lyukasztásnál a munkadarab méreteit a bélyeg mérete határozza meg. A használat közben a bélyeg kopik, így egyre kisebb a gyártott lyuk mérete. Arra kell törekedni, hogy először a legnagyobb méretű lyukat lyukasszuk ki. Ezért a bélyeg maximális méretét az alábbiak szerint számítjuk: FHm=FHb AHb = FHb Tb A vágólap méreteit a bélyeg méreteiből számoljuk, figyelembe véve, hogy a bélyeg és a vágólap közt helyezkedik el a vágórés. AHv = FHb + z FHv = AHv +Tv Méret Tűrés IT fokozat Tűrés Tm Tb IT6 Tv IT7 10mm M ,009 0,015 Méret 5mm M ,008 0,012 18

19 A 10mm hosszú, M10 tűrésű bélyeg lyukasztásához szükséges méretek meghatározása: AE=-6 T= 70 Az 5mm hosszú, M10 tűrésű bélyeg lyukasztásához szükséges méretek meghatározása: AE=-4 T= 48 19

20 7. Előtoláshatárolás ütközőcsappal Legegyszerűbb előtoláshatárolási mód. Egyszerűbb szerszámokban használatos 2mm lemezvastagságig Rugós működésű ütközőcsap 10. ábra Rugós ütközőcsap Nagyon egyszerű kivitelű ütközőcsap, amely meggyorsítja a kézi adagolást. Nem kell a sávot átemelni az ütközőcsap fején, amely művelet nehézkes. Át kell tolni az ütközőcsap vége alatt, amely ferdén van kialakítva és a rugó ellenében felemelkedik. Majd az ütköztetni kívánt helyen ütközésig visszahúzzuk a sávot. Általában 0,5mm-nél vastagabb, de 2mm-nél vékonyabb lemezek esetén alkalmazható Oldalvágókéses előtoláshatárolás A legpontosabb előtoláshatárolást az oldalvágókéses ütköztetés biztosítja. A fejlapba beépített oldalvágókések (bélyegek) a sáv vagy csak az egyik, de akár mindkét oldalán is az előtolásnak megfelelő hosszúságban kb. a hídszélességnek (g) megfelelő darabot levágnak. Az oldalvágókés mellett a sávhaladás irányában elhelyezett ütköző (ütközők) közt csak a keskenyebb, lecsípett sáv tud áthaladni. Az oldalvágókés vastagsága mm, szélessége az előtolásnak megfelelő. Oldalvágókés alkalmazásával az anyagkihozatal romlik, különösen igaz ez kétoldali oldalvágókés alkalmazásával keskeny sáv esetén. Ha az előtolás határolására oldalvágókést használunk, akkor a sávszélességet meg kell növelni az oldalvágókés által levágott méretekkel is. 20

21 11. ábra Oldalvágókés elhelyezése a sávhoz Az oldalvágókés kialakítása és az utána elhelyezett ütközőt lásd a ábrán. 12. ábra Oldalvágókés kialakítása ütközővel 21