Matrita Combinata Coltar de Fixare

Piesa: colțar de fixare.

Documentul tehnic normativ

Capitolul 1

Analiza formei și dimensiunilor piesei

a) Abateri limită pentru dimensiuni fără indicații de tolerantă ale pieselor obținute prin tăiere, îndoire sau ambutisare

b) Condiții de formă și precizie, la ștanțare

c) Condiții de formă și precizie, la îndoire

Breviar de calcul tehnologic

Capitolul 2

Determinarea formei și

dimensiunilor semifabricatului

Capitolul 3

Stabilirea unor variante de

itinerariu tehnologic

Capitolul 4

Calcule de croire

Capitolul 5

Alegerea variantei optime a tehnologiei

Capitolul 6

Determinarea condițiilor

dinamice din proces

Capitolul 7

Alegerea utilajului de presare

Capitolul 8

Normarea operațiilor de presare

Breviar de calcul de dimensionare

Capitolul 9

Dimensiuni funcționale

Capitolul 10

Dimensionarea și verificarea elementelor

puternic solicitate

Capitolul 12

Dimensiuni de gabarit al matriței

Notiță tehnică

Capitolul 12

Norme de tehnica securității muncii

BIBLIOGRAFIE

Pagini 52

=== Matrita combinata – Coltar de fixare ===

Tema proiectului la T.P.R.

Piesa: colțar de fixare.

Date inițiale:

g = 2,5 mm, grosimea piesei;

St 34 (după DIN), materialul piesei;

OL 34, echivalentul materialului piesei conform STAS 500.

Din STAS 500, pentru table subțiri din OL 34, având grosimea g = 0,5 …… 4 mm, se extrag proprietățile mecanice ale materialului OL 34:

σr = 380 MPa, rezistența la rupere;

τf = 320 MPa, rezistența la forfecare;

δ5min = 28 %, alungirea relativă.

Piesa colțar de fixare se prezintă în figura 1 și se pretează la 2 operații în vederea realizării acesteia, astfel:

tăiere pe ștanțe – perforare, decupare;

îndoire la 900.

Documentul tehnic normativ

Capitolul 1

Analiza formei și dimensiunilor piesei

a) Abateri limită pentru dimensiuni fără indicații de tolerantă ale pieselor obținute prin tăiere, îndoire sau ambutisare

Prezentul standard stabilește abaterile limită pentru dimensiunile fără indicații de toleranță, cât și toleranțele geometrice neindicate la coaxialitate, simetrie, rectilinitate și răsucire, ale pieselor din metal, obținute prin tăiere, îndoire sau ambutisare, la rece sau la cald, din produse laminate finite.

Prezentul standard nu se referă la abaterile limită ale grosimii pieselor plate sau ale grosimii pereților pieselor profilate.

Abaterile limită și toleranțele geometrice stabilite în prezentul standard, pentru piese plate, se referă la zona de tăiere netedă.

Fig.1 Colțar de fixare

Abateri limită și toleranțe de poziție la piese plate

Prin piese plate, în prezentul standard, se înțeleg piesele obținute din produse plate laminate, prin operații de tăiere (perforare, decupare, retezare).

Piesa colțar de fixare, se execută în clasa de precizie 2.

Abaterile limită pentru dimensiunile liniare ale pieselor plate, cu excepția razelor de racordare sunt în funcție de grosimea nominală a produsului plat laminat utilizat g = 2,5 mm, conform tabelului 1, STAS 11111 – 86.

Extragem următoarele abateri limită pentru dimensiuni liniare:

cota 91 ± 0,8 mm;

cota 30 ± 0,6 mm;

cota Φ 6,5 ± 0,3 mm;

cota 12 ± 0,5 mm;

cota 15 ± 0,5 mm;

cota 7 ± 0,4 mm.

Abaterile limită pentru razele de racordare ale pieselor plate, sunt conform tabelului 2, STAS 11111 – 86.

b) Condiții de formă și precizie, la ștanțare

Piesa de prelucrat – după prima operație de tăiere pe ștanțe se prezintă în figura 6.

a. La utilizarea plăcilor active monobloc de tăiere, considerentele de durabilitate ale acestui element activ impun restricțiile de formă indicate prin figura 4.1[1], respectiv tabelul 4.9[1].

g = 2,5 mm

b ≥ (1,2 …… 1,5) · g = 3 …… 3,75 mm

breal = 7 mm

b. Dimensiunile minime ale orificiilor realizabile pe stanțe obișnuite se indică în tabelul 4.10 [1], cu raportare la figura 4.1[1].

dmin = 1,1 · g = 2,75 mm

dreal = 6,5 mm

bmin = 0,8 · g = 2 mm

breal = 7 mm

În figura 2 se prezintă forma și dimensiunile minime dintre orificii, respectiv de la marginea plăcii active și orificii.

Fig.2 Dimensiunile minime dintre orificii, respectiv

de la marginea plăcii active la orificii

c. Distanța minimă dintre orificii, respectiv de la marginea plăcii active și aceste orificii, ținând seamă de rezistența plăcii active la stanțe cu acțiune simultană de perforat și decupat, se precizează în tabelul 4.11[1].

– distanța minimă admisibilă între orificii:

amin = 5,8 mm, pentru g = 2,5 mm

a1real = 25 mm

a2real = 18 mm

a3real = 14 mm

– distanța minimă admisibilă între marginea plăcii active și orificii:

amin = 5,8 mm, pentru g = 2,5 mm

b1real = 7,5 mm

b2real = 4,75 mm

b3real = 8,75 mm

Obținerea distanțelor mai mici decât cele indicate în tabelul 4.11 [1] este posibilă prin utilizarea mai multor stanțe simple sau a stanței cu acțiune succesivă.

Se utilizează o ștanță cu acțiune succesivă.

d. În funcție de posibilitatea realizării perforărilor calitativ corespunzătoare (evitând ruperi sau răsuciri ale materialului piesei), se precizează în tabelul 4.12 [1] distanțele minim admisibile dintre orificii, respectiv de la marginea piesei și aceste orificii.

a > 0,8 · g; 6,5 > 2 mm;

Obținerea distanțelor mai mici decât cele indicate în tabelul 4.11 [1] este posibilă prin utilizarea mai multor stanțe simple sau a stanței cu acțiune succesivă.

La piesele îndoite și ambutisate, poziția orificiilor se stabilește conform schițelor și relațiilor din figura 4.2 [1], cu raportare la fig.3.

Date inițiale:

d1 = 10 mm;

d2 = 5 mm;

r = 6 – 2,5 = 3,5 mm;

m1 = 17,5 mm;

m2 = 7,5 mm;

g = 2,5 mm.

Se verifică următoarele relații din [1]:

m1 ≥ r +

m2 ≥ r +

17,5 ≥ 3,5 + 3,5 = 7 mm

7,5 ≥ 3,5 + 3,25 = 6,75 mm

Fig.3 Poziția orificiilor la piesele îndoite

e. Precizia prelucrărilor de tăiere, în cazul lucrului pe stanțe cu ambele elemente active rigide, se indică în tabelul 4.15 [1].

Decupare:

pentru cotele 91 ± 0,4 mm, 30 ± 0,3 mm

Perforare:

pentru cotele Φ6,5 ± 0,08 mm, 12 ± 0,1 mm, 15 ± 0,1 mm, 7 ± 0,08 mm

Distanța între orificii:

pentru cotele 14 ± 0,15 mm, 18 ± 0,15 mm, 26 ± 0,15 mm, 25 ± 0,15 mm,

Distanța de la orificiu la conturul piesei:

pentru cotele 7,5 ± 0,6 mm, 4,75 ± 0,6 mm, 8,75 ± 0,6 mm

c) Condiții de formă și precizie, la îndoire

a. Înălțimea minimă a porțiunii drepte a prții îndoite, la scule cu elemente active rigide, conform fig. 5.1 a) [1]:

H – r ≥ 2 · g, pentru g < 5 mm

37,5 – 3,5 = 34 ≥ 2 · 2,5 = 5 mm

b. Razele relative minime de îndoire cu elemente active rigide, tab.(5.2)[1]:

pentru r/g = 0,4, rmin = 2,5 0,4 = 1 mm

c. Abateri ale unghiurilor de îndoire, tab.(5.4)[1]:

± 30’

d. Abateri ale razelor de îndoire, tab.(5.5)[1]:

pentru r = 3,5 mm, abaterea ± 1 mm

e. Abateri ale dimensiunilor pieselor îndoite, tab.(5.6)[1], fig.4:

pentru A = 55 mm; B = 30 mm; L = 37,5 mm și g = 2,5 mm

pentru A abaterea ± 0,6 mm

pentru L abaterea ± 0,8 mm

Fig.4 Abateri ale dimensiunilor pieselor îndoite

Breviar de calcul tehnologic

Capitolul 2

Determinarea formei și

dimensiunilor semifabricatului

În cazul îndoirii după o anumită rază de curbură, lungimea semifabricatului este egală cu suma lungimilor porțiunilor rectilinii la care se adaugă lungimea fibrei neutre de pe porțiunea curbă.

Lungimea fibrei neutre în porțiunea curbă se determină cu relația:

l = (5.1) [2]

unde:

φ – unghiul porțiunii curbe [grade];

x – coeficient care determină poziția fibrei neutre pentru îndoirea cu rază de racordare (tab.5.1)[1];

φ = 1800 – α

unde:

α – unghiul interior de îndoire [grade].

Relațiile pentru calculul lungimii semifabricatului în diferite cazuri de îndoire sunt prezentate în tabelul 5.2.

Valorile coeficientului x sunt date în tabelul 5.1[2], iar cele ale coeficientului în tabelul 5.3 [2].

Pentru cazul piesei colțar de fixare, figura 5, lungimea L a semifabricatului se determină cu relația:

L = 1,5 · π · ρ + 2 · R – g (5.3)[1]

Unde valoarea lui ρ este dată de relația:

ρ = R – y · g (5.4)[1]

Fig.5 Dimensionare semifabricat îndoit

Unde:

g = 2,5 mm;

y = 0,44, coeficient la dimensionarea semifabricatelor, din tab.(5.13) [1] ,pentru r/g = 1,4;

R = 3,5 mm;

ρ = 3,5 + 2,5 · 0,44 = 4,6 mm;

l1 = 49 mm;

l3 = 34 mm;

Se calculează lungimea părții îndoite:

l2= = = 7,22 mm

Cunoscând L = l1 + l3 = 83 mm, lungimea părții drepte, se calculează lungimea semifabricatului desfășurat:

Ltot = L + l2 = 83 + 7,22 = 90,22 ~ 91 mm

Piesa care va trebui să fie obținută prin ștanțare, va avea configurația din figura 6:

Fig.6 Piesa – colțar de fixare desfășurată

Capitolul 3

Stabilirea unor variante de

itinerariu tehnologic

Se vor stabili următoarele:

procesul tehnologic de obținere al piesei, precizând caracterul, numărul și succesiunea (simultaneitatea prelucrărilor):

piesa se execută prin ștanțare – îndoire;

ștanțarea se face din banda – fâșii;

matrițarea (îndoirea se face din bandă).

tipul matriței în funcție de procesul tehnologic adoptat:

matriță simplă pentru îndoire.

numărul prelucrărilor executate simultan:

ștanțare – decupare, perforare.

modul de realizare a prelucrărilor în timp:

prelucrare succesivă;

prelucrare simultană.

numărul de piese matrițate la o cursă dublă a poansonului piesei:

2 piese.

d) modul de avansare și fixare al materialului în ștanță (matriță), de scoatere a pieselor și îndepărtarea deșeurilor

ștanțare

aducerea și așezarea – sculă, din bandă (fâșii);

scoaterea piesei din sculă, lucrul din fâșii;

îndepărtarea deșeurilor, lucrul din fâșii.

matrițare – îndoire

aducerea și așezarea în sculă, a semifabricatului individual;

scoaterea piesei din sculă, lucrul cu semifabricatul individual;

îndepărtarea deșeurilor, lucrul semifabricat individual.

Se prezintă mai multe variante de procedee tehnologice pentru ștanțare și matrițare.

Pornind de la un semifabricat se ajunge la:

stabilirea itinerariului tehnologic, pe baza unor reprezentării simplificate a schiței de prelucrare;

evaluarea comparativă a consumurilor specifice de material;

aprecierea orientativă a numărului de scule și a tipurilor și complexității sculelor utilizate;

aprecierea orientativă a numărului de posturi de lucru;

considerente legate de precizia prelucrării;

aprecierea orientativă privind productivitatea variantelor.

Varianta numărul 1

Pentru prelucrare pe o ștanță cu acțiune succesivă de perforat și decupat, cu două posturi de lucru:

– postul de lucru numărul 1 – execută perforarea – 6 poansoane de perforare;

– postul de lucru numărul 2 – execută decuparea – 1 poanson de decupare.

Îndoirea – se execută pe o matriță simplă pentru îndoire.

Se remarcă simplitate din punct de vedere al sculelor utilizate, precizie relativ scăzută.

Varianta numărul 2

Pentru prelucrare pe o ștanță cu acțiune simultană de perforat și decupat, cu un post de lucru:

– postul de lucru numărul 1 – execută perforarea – 6 poansoane de perforare;

– postul de lucru numărul 1 – execută și decuparea – 1 poanson de decupare – care are rolul și de placă activă de perforare.

Îndoirea – se execută pe o matriță simplă pentru îndoire.

Varianta asigură o precizie mai ridicată dar și cost mai mare al sculelor utilizate.

Varianta numărul 3

Pentru prelucrare pe o matriță combinată de perforat, retezat, și îndoit cu acțiune succesivă, cu dispunerea pieselor pe un rând:

– postul de lucru numărul 1 – execută perforare – 6 poansoane de perforare;

– postul de lucru numărul 2 – retezare piesă – 1 poanson de retezare;

– postul de lucru numărul 3 – îndoire – 1 poanson de îndoire, îndoire în V la 900;

Se remarcă la această variantă simplitate din punct de vedere al sculelor utilizate, al configurației matriței iar productivitatea este dublată.

Concluzie:

Ținând cont de cele enumerate, la începutul acestui capitol, se alege variante III, prelucrare pe o matriță combinată de perforat, retezat, îndoire cu acțiune succesivă, cu dispunerea pieselor pe un rând.

Capitolul 4

Calcule de croire

În funcție de cantitatea deșeurilor care apar la croirea pieselor din bandă, procedeele de croire se împart în:

croire cu deșeuri – cazul pieselor decupate pe întreg conturul, puntița având o formă închisă;

croire cu deșeuri puține – cazul pieselor decupate numai pe o anumită porțiune a conturului, deșeurile constituind puntița dintre piese sau puntița laterală;

croire fără deșeuri – cazul pieselor retezate din bandă fără să mai existe deșeuri.

Deșeurile care rezultă în urma operațiilor de tăiere se împart în deșeuri tehnologice, care depind de tipul croirii și de procedeul folosit pentru obținerea piesei respective și deșeuri care rezultă din capetele nefolosite ale benzii și care sunt incluse în coeficientul general de folosire a materialului. Acestea din urmă sunt inevitabile și apar indiferent de tipul croirii.

După modul de dispunere a pieselor pe bandă, tipurile de croire se pot clasifica conform celor prezentate în tabelele 6.1 și 6.2 [2].

Calculul lățimii benzii se face cunoscând:

dimensiunile piesei;

dispunerea pieselor pe bandă;

mărimea puntițelor;

precizia la lățimea benzilor.

Fig.7 Obținerea pieselor pe bază de

retezare a puntițelor

Se va aplica sistemul de croire cu puntițe, folosit la execuții de precizii.

Fâșiile de tablă rezultă din foile de tablă croite transversal, longitudinal sau combinat.

În cazul în care la croirea longitudinală, se obține același coeficient de croire η identic cu cel de la croirea transversală, se optează pentru prima variantă, aceasta conducând la posibilitatea de a obține o productivitate superioară la prelucrarea pe ștanță.

Lățimea nominală a benzii va fi:

B1 = 30 mm

La execuția pieselor, pe bază de retezare a puntițelor fig.7, considerentul de rezistență a poansonului impune adoptarea unor valori superioare ale puntițelor, conform datelor din tab.(3.5)[1].

Pentru g = 2,5 mm și B1 = 30 mm, rezultă valoarea puntiței p:

p = 4,3 mm

Se calculează aria piesei fără orificii utilizând fig.8:

A = 2623 + 60,8 = 2683,8 mm2

Unde:

A1 = 2623 mm2;

A2 = 60,8 mm2.

Fig.8 Calculul ariei piesei fără orificii

Pentru obținerea pieselor din tablă prin ștanțare la rece, în atelierele de presare se folosesc, frecvent, semifabricate sub formă de benzi, debitate din foi de tablă de diferite dimensiuni standardizate sau speciale.

Croirea tablelor, pentru obținerea benzilor, trebuie astfel făcută încât deșeurile de material să rezulte cât mai mici, iar productivitatea muncii să fie cât mai ridicată.

Când dimensiunile foarfecelui permit, factorii tehnologici privind decuparea pieselor din bandă sunt asigurați și manipularea benzilor nu este dificilă, croirea tablelor se va face numai longitudinal. La croirea longitudinală, benzile sunt mai lungi și asigură o mai mare continuitate a procesului de decupare. Pe de altă parte, numărul benzilor obținute dintr-o foaie de tablă este mai mic decât în cazul croirii transversale și, în consecință, numărul deșeurilor de material rezultate prin capetele benzilor este mai mic. De aceea, croirea longitudinală a tablelor poate fi mai avantajoasă decât croirea transversală, atât din punct de vedere al consumului specific de material cât și din punct de vedere al productivității muncii. Așadar, la croirea transversală a tablelor se va recurge numai atunci când, datorită unuia din factorii de mai sus, croirea longitudinală nu este posibilă.

Coeficientul de utilizare a materialului la croirea longitudinală și transversală a tablelor, când piesele ce se decupează din benzi au forma circulară, se calculează pe baza schemelor prezentate în figura 9 și 10.

Conform acestei relații, problema esențială ce trebuie rezolvată la croirea tablelor o constituie exprimarea numărului total de piese care se pot obține dintr-o foaie de tablă.

Se aleg două dimensiuni de table standardizate:

700 x 1300;

1200 x 2000.

Coeficientul de utilizare al materialului, se calculează cu formula:

Kf = · 100% (6.2)[2]

În care:

A – suprafața piesei fără orificii, în mm2;

n – numărul real de piese obținute din bandă, ținând seamă de deșeurile de capăt nefolosite;

L – lungimea foii de tablă sau a benzii, în mm;

B – lățimea foii de tablă sau a benzii, în mm.

Cazul 1, pentru o tablă 600 x 2000 mm2

a) Croire longitudinală

În figura 9 se prezintă schema de dispunere longitudinală a pieselor, pe o tablă 600 x 2000 mm2.

Fig.9 Croire longitudinală I

Se calculează numărul de fâșii:

n1 = fâșii

Se calculează numărul de piese de pe o fâșie:

n2 = piese

Numărul total de piese dintr-o bucată de tablă 700 x 1300 mm2:

n = n1 · n2 = 20 · 21 = 420 bucăți

Se calculează coeficientul de croire longitudinal:

Kf long. =

b) Croire transversală

În figura 10 se prezintă schema de dispunere transversală a pieselor, pe o tablă 600 x 2000 mm2.

Se calculează numărul de fâșii:

n1 = fâșii

Se calculează numărul de piese de pe o fâșie:

n2 = piese

Fig.10 Croire transversală I

Numărul total de piese dintr-o bucată de tablă 700 x 1300 mm2:

n = n1 · n2 = 66 · 6 = 396 bucăți

Se calculează coeficientul de croire transversal:

Kf transv. =

Cazul 2, pentru o tablă 750 x 1500 mm2

a) Croire longitudinală

Se calculează numărul de fâșii:

n1 = fâșii

Se calculează numărul de piese de pe o fâșie:

n2 = piese

Numărul total de piese dintr-o bucată de tablă 1200 x 2000 mm2:

n = n1 · n2 = 25 · 15 = 375 bucăți

Se calculează coeficientul de croire longitudinal:

Kf long. =

b) Croire transversală

Se calculează numărul de fâșii:

n1 = fâșii

Se calculează numărul de piese de pe o fâșie:

n2 = piese

Numărul total de piese dintr-o bucată de tablă 1200 x 2000 mm2:

n = n1 · n2 = 50 · 7 = 350 bucăți

Se calculează coeficientul de croire transversal:

Kf transv. =

Concluzie

Având în vedere calculul coeficientului de utilizare în cele 2 cazuri de table utilizate, se observă că în cazul unei table 600 x 2000 mm2, croirea făcându-se longitudinal, coeficientul de utilizare Kf long. = 93,9%, este cel mai bun.

Capitolul 5

Alegerea variantei optime a tehnologiei

În fig.11, este prezentată construcția unei matrițe combinate de preforat, retezat și îndoit cu acțiune succesivă.

Piesa este îndoită sub un unghi de 900, fiind prevăzută cu patru găuri cu diametrul de 6,5 mm pe una din laturi și cu două găuri alungite, pe cealaltă latură.

Executarea piesei se face din bandă cu lățimea egală a piesei – 30 mm – și grosimea de 2,5 mm.

Matrița (fig. 11) se compune în principal din:

1 – poansonul de îndoire;

2 – poansonul de retezare;

3 – poansonul de perforare pentru orificiul alungit 1;

4 – poansonul de perforare pentru orificiul alungit 2;

5 – poansonul de perforare = 4 bucăți, pentru găurile cu diametrul de 6,5 mm;

6 – ghidajul benzii;

7 – 4 bucșe care constituie plăcile de perforare

8 – placa de perforare pentru orificiile alungite;

9 – placa de retezare;

10 – fixator;

11 – placa de îndoire;

12 – placă inferioară pentru montarea elementelor active;

13 – plăcile de bază;

14 – ajutaj pentru evacuarea deșeurilor rezultate la perforare și retezare;

15 – împingătorul lateral de bandă;

16 – ajutaj pentru evacuarea piesei din matriță;

17 – limitatorul benzii;

18 – coloanele de ghidare.

Fig.11 Matriță combinată de perforat, retezat,

și îndoit cu acțiune succesivă

Avansarea benzii până la limitatorul 17 se realizează cu ajutorul dispozitivului automat cu role. Banda este apăsată lateral de împingătorul 15 asigurând ghidarea acesteia după una din plăcile laterale ale ghidajului 6 și în consecință o precizie bună a poziției găurilor față de marginile piesei.

La primul pas se execută la o singură cursă perforarea celor 6 găuri, iar la pasul și cursa următoare se realizează retezarea semifabricatului perforat și îndoirea acestuia.

Deșeurile rezultate de la perforare și retezare cad prin orificiile din plăci, într-un jgheab situat la partea inferioară, de unde sunt evacuate pneumatic, fiind scoase lateral din matriță.

După îndoire și ridicarea poansoanelor, piesa se evacuează din matriță cu ajutorul aerului comprimat suflat prin ajutajul 16.

Capitolul 6

Determinarea condițiilor

dinamice din proces

Forța, lucrul mecanic și puterea necesară la tăiere

Cazul stanțelor cu elemente active rigide

Forța totală Ftot necesară la tăierea pe stanțe cu elemente active rigide (fără eventuale forțe de deformare a elementelor elastice din componența sculei) este dată de relația:

Ftot = F + Fi + Fd + Fînd. (4.1) [1]

În care:

Ftot este forța de tăiere propriu-zisă;

F – forța de împingere a materialului prin orificiul plăcii active;

Fi – forța de desprindere a materialului de pe poanson;

Fînd – forța de îndoire a materialului tăiat.

a. Forța de tăiere propriu-zisă F

Pentru stanțe cu muchii tăietoare paralele:

F = k · L · g · τf L · g · Rm (4.2) [1]

unde:

k – un coeficient egal cu 1, 2 … 1,3;

L – lungimea conturului de tăiere, mm;

g = 2,5 mm, grosimea semifabricatului, mm;

τf = 320 MPa, rezistența la forfecare a materialului semifabricatului;

Rm = 380 MPa, rezistența la rupere a materialului semifabricatului.

b. Forța de împingere a materialului prin orificiul plăcii active Fi

Pentru stanțe cu muchii tăietoare paralele se calculează cu relația:

Fi = ki · F (4.13) [1]

unde:

F – forța de tăiere propriu-zisă;

ki = 0,025, coeficient a cărei valoare se dă în tabelul 4.22 [1].

c. Forța de desprindere a materialului de pe poanson Fd

Pentru stanțe cu muchii tăietoare paralele, se calculează cu relația:

Fd = kd · F (4.16) [1]

unde :

F – forța de tăiere propriu-zisă;

kd = 0,03, coeficient a cărei valoare se dă în tabelul 4.22 [1].

d. Forța de îndoire Fînd

Pentru stanțe cu muchii tăietoare paralele Fînd = 0.

e. Lucrul mecanic de tăiere și puterea necesară la motor

Se calculează conform relațiilor din tabelul 4.23 [1].

Pentru ștanțe cu muchii tăietoare paralele, se calculează lucrul mecanic cu relația:

A = λ · Ftot · g (tab.4.23) [1]

Pentru ștanțe cu muchii tăietoare paralele, se calculează puterea la tăiere pe ștanțe cu relația:

Pmot = (tab.4.23) [1]

Notații:

Ftot – forța totală de tăiere, conform relației (4.1);

g – grosimea semifabricatului;

H – înălțimea muchiilor tăietoare înclinate;

a 0 = 1,25, coeficient de neuniformitate al mersului presei, a0 = 1,1 … 1,4;

n = 120, numărul de curse duble pe minut ale presei;

η = 0,6, randamentul presei, η = 0,5 … 0,7;

η t = 0,93, randamentul transmisiei, ηt = 0,9 … 0,96;

λ = 0,55, coeficient de corelare dintre forța maximă și cea medie de tăiere (tabelul 4.24) [1].

Se vor calcula forțele pentru următoarele operații:

perforare orificiu Φ6,5;

perforare orificiu alungit numărul 1;

perforare orificiu alungit numărul 2;

retezare piesă.

Se calculează lungimile contururilor de tăiere cu ajutorul schemei de calcul din fig.12:

l1 = 20,42 mm, lungimea conturului de tăiere, poanson perforare orificiu Φ6,5;

l2 = π · 7 + 10 = 32 mm, lungimea conturului de tăiere, poanson perforare orificiu alungit numărul 1;

l3 = π · 7 + 16 = 38 mm, lungimea conturului de tăiere, poanson perforare orificiu alungit numărul 2;

l4 = 30,79 + 30 = 60,8 mm, lungimea conturului de tăiere, poanson retezare piesă.

Fig.12 Scheme de calcul lungimi de tăiere poansoane de perforare și retezare

1 Perforare găură Φ6,5

F = L1 · g · Rm = 20,42 · 2,5 · 380 = 19399 N

Fi = ki · F = 0,025 · 19399 = 485

Fd = kd · F = 0,03 · 19399 = 582

Ftot = F1 + Fi1 + Fd1 = 20466

A = λ · Ftot · g = 0,55 · 20466 · 2,5 = 28140 N·mm = 28,14 j

Pmot = W = 0,131kW

2 Perforare orificiu alungit numărul 1

F = L2· g · Rm = 32 · 2,5 · 380 = 30400 N

Fi = ki · F = 0,025 · 30400 = 760 N

Fd = kd · F = 0,03 · 30400 = 912 N

Ftot = F2+ Fi2+ Fd2= 32072 N

A = λ · Ftot · g = 0,55 · 32072 · 2,5 = 44,09 j

Pmot = W = 0,205 kW

3 Perforare orificiu alungit numărul 2

F = L3 · g · Rm = 38 · 2,5 · 380 = 36100 N

Fi = ki · F = 0,025 · 36100 = 902,5 N

Fd = kd · F = 0,03 · 36100 = 1083 N

Ftot = F3 + Fi3 + Fd3 = 38085,5 N

A = λ · Ftot · g = 0,55 · 38085,5 · 2,5 = 52,36 j

Pmot = W = 0,244 kW

4 Retezare piesă

F = L4 · g · Rm = 60,79 · 2,5 · 380 = 57760 N

Fi = ki · F = 0,025 · 57760 = 1444 N

Fd = kd · F = 0,03 · 57760 = 1732,8 N

Ftot = F4+ Fi4+ Fd4= 60936,8 N

A = λ · Ftot · g = 0,55 · 60936,8 · 2,5 = 83,7 j

Pmot = W = 0,390 kW

Forța, lucrul mecanic și puterea necesară la îndoire

Momentul încovoietor necesar provocării unei îndoiri în domeniul plastic este precizat prin:

Mi = W · (1,3 + 0,8 · εr) · Rm (5.6)[1]

Unde:

W – modulul de rezistență al secțiunii semifabricatului;

εr – alungirea relativă la rupere a materialului respectiv;

Rm – rezistența la rupere a materialului respectiv.

Forța maximă de îndoire, pentru cazul de îndoire în V a semifabricatului, fig.13, se calculează:

F = tab.(5.14)[1]

Lucrul mecanic necesar la îndoire, ținând seama de variațiile forței în cursul procesului, se determină prin relația:

A = (5.9)[1]

Unde:

F – forța totală maximă de îndoire, calculată;

h – valoarea deplasării active a poansonului de îndoire.

Pentru îndoire în V, valoarea deplasării h se calculează:

h = (ra + rp) · (1 – sinα/2) + (l0 · cosα/2)/2 (5.10)[1]

Puterea necesară la motor pentru îndoire, se calculează cu relația:

Pmot = (5.12) [1]

Valorile au aceleași semnificații ca și în procesul de ștanțare.

Date inițiale:

εr = 28% = 0,28;

ra = 3 mm;

j = 1,08 mm;

b = 30 mm;

g = 2,5 mm.

Se calculează modulul de rezistență:

W = mm3

Momentul încovoietor necesar provocării unei îndoiri este:

Mi = 31,25 · 380 · (1,3 + 0,8 · 0,28) = 18097,5 N·mm

Forța maximă de îndoire, pentru cazul de îndoire în V a semifabricatului rezemat la ambele capete se calculează:

Fînd. = = = 941,07 daN = 9410,7 N

Fig.14 Îndoire în V

Valoarea lui l s-a calculat din relația:

sin, l = 2 · r · sin = 8,5 ≈ 10 mm

Lucrul mecanic necesar la îndoire, se determină prin relația:

A = j

Unde valoarea deplasării h este:

h = 9 · (1 – sin900/2) + 5 · 0,707 = 6,5 mm

Puterea necesară la motor se calculează cu relația:

Pmot1 = W = 0,137 kW

Se însumează forța totală, lucrul mecanic și puterea necesară în procesul de ștanțare și îndoire, și se obține:

Ftot proces = Ftot.proces ștanțare + Fîndoire =

= 151560,3 + 9410,7 N = 160971 N = 16097,1 daN =

= 16097 kgF = = 16,097 tF

Aproces = 238,88 j

Pproces = 1,105 kW

c) Centrul de presiune al matriței

Metoda analitică

Pentru determinarea poziției centrului de presiune se desenează vederea în plan a plăcii de capăt și se poziționează față de un. sistem de axe de referință Oxy.

Pe această vedere se trasează în centrul de greutate al contururilor active forțele de lucru paralele cu axele de coordonate (fig. 15).

Pozițiile punctelor de aplicație ale forțelor de lucru sunt stabilite față de sistemul de axe xOy prin coordonatele a, b, c, d, …, a1, b1, c1, d1, … .

Pentru a determina poziția centrului de presiune (care corespunde rezultantei forțelor de lucru) se scriu ecuații de momente față de axele y și x astfel:

X = (11.73)[3]

Y = (11.74)[3]

Unde:

F1, F2 – forțele de lucru aplicate în centrul de greutate al contururilor corespunzătoare;

a, a1, b, b1 – coordonatele punctelor de aplicație ale forțelor de lucru;

xi, yi – coordonatele curente ale forțelor de lucru în cazul general;

XCP, YCP – coordonatele centrului de presiune.

Date inițiale pentru calcul:

F1 = 20466 N;

F2 = 38085,5 N;

F3 = 32072 N;

F4 = 60936,8 N;

Fînd. = 9410,7 N;

XG =

= + = 125,09 mm

YG =

= + = 15 mm

Poziția centrului de presiune OG va fi dată de coordonatele:

XG = 125,09 mm

YG= 15 mm

Fig.15 Calculul centrului de presiune al matriței

Capitolul 7

Alegerea utilajului de presare

Se pornește de la următoarele date de calcul:

Ftot proces = Ftot.proces ștanțare + Fîndoire = 160971 N =

= 16097 kgF = = 16,097 tF

Aproces = 238,88 j

Pproces = 1,105 kW

Se alege din [2], o presă mecanică cu excentric cu simplu efect, de fabricație românească, PAI 21.

Din tabelul (14.4) [2], se extrag caracteristicile tehnice principale:

Capitolul 8

Normarea operațiilor de presare

Norma de timp se calculează cu relația:

NT = + Tu (3.10) [1]

în care:

Tpi – timpul de pregătire încheiere (tab. 3.19; 3.20) [1];

Tu – timpul unitar;

N – mărimea lotului;

Timpul unitar se calculează cu relația:

Tu = (tb + ta) · k2 (3.11) [1]

în care:

tb – timpul de bază, se calculează cu relația:

tb = · q (3.12) [1]

în care:

n – numărul de curse duble al presei pe minut;

q – coeficient ce ține seama de felul cuplajului presei (tabelul 3.21) [1];

k2 – coeficient ce ține scamă de timpul de adaos (tab. 3.22) [1];

ta – timpul ajutător, se calculează cu relațiile (3.13) (3.14) [1].

Date inițiale:

Tpi = 11 min;

q = 1,05;

ncd = 120 c.d./min;

N = 420 piese, numărul de piese de pe una bucată tablă 600×2000;

k2 = 1,08.

tb = min

pentru ștanțare din fâșii sau benzi cu avans manual:

ta = (3.13) [1]

b) pentru ștanțare din semifabricate individuale:

ta = ta1 + ta2 + ta3 + ta5 + la6 + ta7 (3.14) [1]

în care:

ta1 – timp ajutător pentru pornirea presei (tabelul 3.23) [1];

ta2 – timp ajutător pentru: luarea fâșiei, aducerea ei la presă, sau luarea colacului (de bandă) și așezarea lui în (dispozitivul de derulare, sau luarea semifabricatului cu bucata și aducerea lui în matriță sau stanță (tabelele 3.24, 3.35, 3.36) [1];

ta3 – timp ajutător pentru așezarea semifabricatului (fâșiei, benzii, semifabricatului cu bucata) în sculă, (tabelele 3.25, 3.35, 3.36) [1];

ta4 – timp ajutător pentru avansarea fâșiei sau benzii, cu un pas (tabelul 3.26) [1];

ta5 – timp ajutător pentru îndepărtarea din sculă și de presă a deșeurilor (tabelele 3.28, 3.29, 3.35) [1];

ta6 – timp ajutător pentru extragerea piesei din sculă și așezarea ei la locul potrivit (tabelele 3.30, 3.31) [1];

ta7 – timp ajutător pentru ungerea semifabricatului (tabelele 3.32, 3.33) [1];

ta8 – timp ajutător pentru întoarcerea fâșiei (tabelul 3.34) [1];

Zs = 1 – numărul de piese (bucăți) obținute simultan la fiecare cursă dublă a berbecului presei;

nm = 21 – numărul de curse duble ale berbecului presei pentru o fâșie sau bandă, în cazul funcționării cu avans manual.

Se dau următoarele date de calcul:

ta1 = 0,014 min;

ta2 = 0,012 min;

ta3 = 0,023 min;

ta4 = 0,009 min;

ta5 = 0,009 min;

ta6 = 0,008 min;

ta7 = 0,040 min;

ta8 = 0,015 min;

Zs = 1 piese;

nm = 21 c.d./fâșie.

ta=

+ min

Timpul unitar Tu se calculează:

Tu = (0,03 + 0,00875) · 1,08 = 0,0418 min

Norma de timp se calculează cu relația:

NT = min , pentru 1 bucată piesă obținută la matrițare

Breviar de calcul de dimensionare

Capitolul 9

Dimensiuni funcționale

Aspecte constructive specifice legate de elementele active ale ștanței

a) Jocul dintre muchiile tăietoare ale elementelor active

Pentru ștanțe obișnuite, valorile jocurilor de tăiere inițiale, după care se proiectează și se execută sculele se dau în tab. (4.27)[1].

Pentru g = 2,5 mm și Rm = 380 MPa rezultă următoarele valori ale jocului dintre muchiile tăietoare ale elementelor active:

jmin = 0,09 · g = 0,09 · 2,5 = 0,225 ≈ 0,240 mm

jmax = 0,12 · g = 0,12 · 2,5 = 0,300 mm

Toleranțele de execuție ale orificiului activ, respectiv ale poansonului, se dau în tab. (4.30) [1]:

Ta = 0,060 mm

Tp = 0,030 mm

b) Dimensionarea părții de lucru a perechi de elemente active

Stabilirea dimensiunilor părților active ale sculelor stanțelor de decupare-perforare se face în ipoteza că acestea coincid cu dimensiunile pieselor stanțate, neglijându-se arcuirea materialului.

În această ipoteză, dimensiunile pieselor obținute prin decupare se consideră egale cu dimensiunile părții active a plăcii tăietoare, iar dimensiunile pieselor obținute prin perforare se consideră egale cu dimensiunile părții active a poansonului.

Întrucât în timpul funcționării stanței sculele se uzează, dimensiunile părților active ale acestora se modifică; dimensiunile plăcii tăietoare se măresc, iar dimensiunile poansonului se micșorează. în consecință, dimensiunile părții active a plăcii tăietoare, realizate la execuția stanței, trebuie să fie egale cu dimensiunile minime ale pieselor de decupat, iar dimensiunilor părții active a poansonului trebuie să fie egale cu dimensiunile maxime ale pieselor de perforat.

Pe de altă parte, la stabilirea dimensiunilor părților active ale sculelor stanțelor de decupare-perforare trebuie să se aibă în vedere asigurarea obținerii unui joc minim normal (j) între scule la execuție, în scopul măririi duratei de funcționare a stanței.

În baza observațiilor de mai sus, calculul dimensiunilor părților active ale sculelor stanțelor se face conform schemelor prezentate în figura 16.

În figura 16, a este prezentată schema pentru calculul dimensiunilor sculelor stanțelor de decupare, iar în figura 16, b este prezentată schema pentru calculul dimensiunilor sculelor stanțelor de perforare.

Ambele scheme de calcul se referă la cazul general de tolerare a pieselor întâlnit în practică, adică la cazul când câmpul de toleranță a pieselor (Δ) este situat de o parte și de alta a cotei nominale, sub formă de abatere superioară (δs) și abatere inferioară (δi) și nu la cazurile particulare specifice prelucrării în general, când tolerarea pieselor este obligatorie a se face în minus la arbori și în plus la alezaje, așa cum se procedează de majoritatea autorilor literaturii tehnice de specialitate existente.

Fig. 16 Calculul dimensiunilor active ștanțe

Dimensionarea părții de lucru a perechi de elemente active se face cu relațiile de calcul din tab.(4.29)[1]:

pentru decupare – placă activă, dimensiunea piesei DAsAi:

Da = (D + Ai)+Ta0

pentru decupare – poanson, dimensiunea piesei DAsAi:

Dp = (D + Ai – jmin)0-Tp

pentru perforare – placă activă, dimensiunea piesei dAsAi:

da = (d + As + jmin)+Ta0

pentru perforare – poanson, dimensiunea piesei dAsAi:

dp = (d + As)0-Tp

Unde:

D, d – dimensiunile nominale ale piesei decupate, respectiv ale orificiului perforat;

As, Ai – abateri limită stabilite pentru execuția piesei, respectiv orificiului;

Da, da – dimensiunile orificiilor active;

Dp, dp – dimensiunile poansoanelor;

jmin – jocul de tăiere;

Ta, Tp – toleranțele de execuție ale orificiului activ, respectiv ale poansonului.

Pentru perforare:

gaură Ф6,5 ± 0,3 mm, cote orificii alungite 7 ± 0,4 mm, 12 ± 0,5 mm, 15 ± 0,5 mm,

placă activă

da1 = (d1 + As + jmin)+Ta0 = (6,5 + 0,3 + 0,24)+0,060 = 7,04 +0,060 mm

da2 = (d2 + As + jmin)+Ta0 = (7 + 0,4 + 0,24)+0,060 = 7,64 +0,060 mm

da3 = (d3 + As + jmin)+Ta0 = (12 + 0,5 + 0,24)+0,060 = 12,74 +0,060 mm

da4 = (d4 + As + jmin)+Ta0 = (15 + 0,5 + 0,24)+0,060 = 15,74 +0,060 mm

poanson

dp1 = (d1 + As)0-Tp = (6,5 + 0,3)0- 0,03 = 6,8 0- 0,03 mm

dp2 = (d2 + As)0-Tp = (7 + 0,4)0- 0,03 = 7,4 0- 0,03 mm

dp3 = (d3 + As)0-Tp = (12 + 0,5)0- 0,03 = 12,5 0- 0,03 mm

dp4 = (d4 + As)0-Tp = (15 + 0,5)0- 0,03 = 15,5 0- 0,03 mm

Aspecte constructive specifice legate de elementele active ale matriței

Parametrii geometrici ai părții de lucru pentru elementele active ale matrițelor de îndoit

Se determină cu raportare la fig.17 și se extrag din tab.(5.21) [1].

Date inițiale:

l0 = 25 mm;

ra = 8 mm;

c = 0,10 mm;

L0 = 49 mm;

g = 2,5 mm.

Fig.17 Parametrii geometrici ai părții de lucru pentru

elementele active ale matrițelor de îndoit

Corecția unghiului de îndoire la sculă, egală cu arcuirea β, se poate exprim prin relația:

β = a · – b (5.43) [1]

Unde valorile lui a și b, funcție de materialul semifabricatului și unghiul de îndoire β2 se precizează-n tab.(5.22) [1].

Se extrag:

a = 0,43 și b = 0,36

β = 0,43 · – 0,36 = 0,242 = 0014’31’’

β1 = β2 – β = 89,758 = 89045’28’’

Capitolul 10

Dimensionarea și verificarea elementelor

puternic solicitate

a) Verificarea plăcilor active

Calculul de verificare a plăcilor active se face pe baza eforturilor de încovoiere care apar la solicitarea cu o forță de lucru, uniform distribuită pe conturul deschiderii active.

Pentru unele cazuri simple de solicitare eforturile se pot calcula cu ajutorul unor relații simplificate, corespunzătoare încovoierii plăcilor plane, după cum urmează:

Cazul – placă activă dreptunghiulară rezemată pe o placă dreptunghiulară cu deschidere dreptunghiulară a x b (a > b).

Eforturile unitare de încovoiere se pot calcula cu relația:

σi = ≤ σai (11.23)[3]

Înălțimea minimă a plăcii Hm se poate stabili pe baza rezistenței admisibile a materialului ales, folosind formula:

Hm ≥ (11.24) [3]

Date inițiale:

b = 70 mm;

a = 150 mm;

F = 151560,3 N, forța maximă din proces;

σai = 500 MPa, rezistența admisibilă la încovoiere, pentru materialul plăcii active, OSC 10.

Se calculează înălțimea minimă a plăcii active:

Hm ≥ mm

Se adoptă Hm = 25 mm.

Pentru verificare:

σi = = 278,8 MPa ≤ σai

b) Verificarea plăcilor de bază

Dintre elementele de sprijin ale stanțelor și matrițelor plăcile de bază sunt mai defavorabil solicitate, ele fiind supuse (în funcție de schema constructivă) la încovoiere.

În general plăcile de bază alese după normative nu se calculează din punct de vedere al rezistenței acestora decât în cazuri cu totul deosebite (stanțe și matrițe greu încărcate). La plăcile de bază speciale (nenormalizate) apare însă uneori necesitatea verificării solicitărilor efective și a deformațiilor acestora.

Pentru calculul plăcilor de bază se consideră că forța de lucru este uniform repartizată pe lungimea conturului activ, fig.18.

Se calculează apoi momentul încovoietor maxim în secțiunea cea mai solicitată și se determină efortul unitar efectiv de încovoiere cu relația:

σi = ≤ σai (11.41)[3]

în care:

σi – efortul efectiv de încovoiere;

σai – efortul admisibil de încovoiere pentru materialul plăcii de bază (tab. 11.12), pentru materialul plăcii de bază OT 500, σai = 120 …… 150 MPa;

F = 151560,3 MPa, forța maximă din proces;

Mi – momentul încovoietor maxim determinat pentru secțiunea cea mai solicitată;

W – modulul de rezistență al plăcii de bază calculat în secțiunea corespunzătoare momentului încovoietor maxim.

Fig. 18 Verificare placă de bază

Se face verificarea în secțiunea M – N, utilizând relațiile:

σi = = ≤ σai

WMN = mm3

σi = MPa ≤ σai

c) Poansonul de perforare Ф6,5 – verificarea la flambaj

Verificarea la flambaj se face în special pentru poansoanele cu diametrul mic, la care apare în mod frecvent pericolul pierderii stabilității statice la solicitarea cu forțe mari de lucru.

Apariția fenomenului de flambaj conduce la început la deformarea în stare elastică, a poansonului care se continuă de fapt cu ruperea lui.

Asupra comportării la flambaj influențează în primul rând dimensiunile, forța de solicitare și soluția constructivă a stanței sau matriței (cu sau fără ghidarea poansoanelor).

Verificarea la flambaj se face în funcție de mărimea coeficientului de zveltețe al poansonului care se calculează cu relația:

λ = (11.10) [3]

în care:

l – lungimea liberă a capătului poansonului;

imin – raza de inerție minimă.

imin = (11.11) [3]

în care:

Imin – momentul de inerție minim;

Amin – aria secțiunii transversale minime.

Date inițiale de calcul:

P = 20466 N, forța de perforare;

d = 6,5 mm, diametrul poansonului;

E = 2,1 · 105 Mpa, modulul de elasticitate;

c = 2,5, coeficient de siguranță.

Se consideră lungimea liberă l, în jurul căreia secțiunea se ia constantă, de forma orificiului (piesei decupate).

Din formula lui Euler:

Pcr = = P · c (11.12) [3]

în care:

Pcr – forța critică de flambaj;

Lf = 2·l, pentru cazul încastrat la un capăt și liber la celălalt;

E – modulul de elasticitate longitudinal.

Se calculează lungimea admisibilă a poansonului – poanson neghidat:

l ≤ (11.15) [3]

Lungimea admisibilă a poansonului va fi:

l ≤ mm

Se admite l = 10 mm.

Se calculează pentru verificarea domeniului de flambaj coeficientul de zveltețe:

λ =

λ < 86 (λ0), formula lui Euler nu se poate aplica decât cu aproximație.

Pentru poansoanele care nu respectă condițiile ce rezultă din relația (11.10) verificarea se face cu ajutorul relației Tetmajer-Iasinski:

σf = 461 – 2,25 · λ (11.17) [3]

σf = 461 – 2,25 · 13 = 431,75 MPa

Forța admisibilă de flambaj va fi:

Paf = N

De obicei poansoanele de diametru mic se fac cu salt de diametru pe lungime, așa că pericolul apariției flambajului este rar întâlnit. în asemenea cazuri, verificarea poansoanelor este suficientă numai la compresiune și strivire.

Capitolul 12

Dimensiuni de gabarit al matriței

Elementele active ale stanțelor și matrițelor

a. Plăcile active

Plăcile active sunt de o mare varietate constructivă, putând fi în general clasificate după cum urmează:

plăci active în construcție monobloc;

plăci active în construcție asamblată, cu pastile sau segmenți;

plăci active din bucăți.

Plăcile active în construcție monobloc se execută din oțel de scule, iar dimensiunile lor principale (fig. 9.1) se stabilesc pe baza unor relații empirice.

Astfel:

grosimea minimă a plăcii se calculează cu relația:

H = g + K · + b +(7 …… 10) (9.1)[2]

sau se ia din tabelul 9.1;

Avem:

A = 550; B = 600;

H = 35 mm

distanța minimă între marginea plăcii și a muchiei active:

b1 = H (9.2)[2]

b1min = 35 mm

diametrul găurilor, pentru fixarea cu șuruburi:

d = 12,5 mm, pentru A = (170 – 300) mm; B = (140 – 200) mm.

diametrul găurilor de știft:

d1 = d – (1 … 2) mm (9.4)[2]

d1= 10 mm

distanța minimă între găurile de știft și de șurub:

b4 = 0,8 · d + (9.5)[2]

b4 = 21,5 mm

distanța minimă între marginea plăcii și găurile de fixare cu șuruburi:

= 1,2 · d (9.6)[2]

b3 = 570 mm

Lățimea maximă a plăcii se stabilește cu relația:

B = b + (2,5 …… 4) · H (9.7)[2]

B = 600 mm

Dimensiunile maxime ale deschiderilor din placa activă, în funcție de gabaritul acestora sunt date în tabelele 9.2 și respectiv 9.3[2].

În relațiile de calcul, a și b sunt dimensiunile maxime ale piesei stanțate.

Elemente de susținere și de reazem

În grupa elementelor de susținere și de reazem intră:

plăcile de bază;

plăcile superioare;

plăcile port-poanson;

plăcile intermediare.

Plăcile de bază și plăcile superioare

Plăcile de bază reunesc piesele componente care intră în semimatrița inferioară, iar plăcile superioare pe cele care compun semimatrița superioară.

Formele si dimensiunile lor sunt tipizate si se execută prin turnare din Fc 25—30 STAS 568, OT 45 – 55 STAS 600, sau din plăci laminate OL 50, OL 37 STAS 500.

După modul de ghidare al matriței, plăcile de bază au anumite forme constructive:

pentru matrițe cu coloane de ghidare;

pentru matrițe fără coloane de ghidare.

Plăcile care au greutate mai mare de 150 – 160 N trebuie prevăzute cu elemente de prindere pentru ridicare și transport.

În practica uzinelor constructoare de mașini din țara noastră se utilizează pentru plăcile de bază, ca și pentru alte piese componente, normele republicane de tipizare NT 413 … 487-66 și NT 1465 … 1484-66 sau norme uzinale proprii, bazate pe acestea. Conform normelor de tipizare, plăcile de bază și cele superioare care au o utilizare mai largă sunt plăcile cu coloane axiale executate prin turnare sau din plăci laminate.

Aceste tipuri de plăci se folosesc la stanțele și matrițele mici și mijlocii, la care se cere o precizie și durabilitate ridicată. La aceste stanțe și matrițe se pot prelucra semifabricate de formă circulară, pătrată sau dreptunghiulară, ale căror dimensiuni se înscriu în suprafața a x b. Principalele dimensiuni ale plăcilor superioare și de bază sunt date în anexele 1 – 9 [2].

Dispunerea axială a coloanelor de ghidare asigură o bună funcționare a stanței sau matriței, însă nu permite avansarea automată a materialelor continui (sub formă de bandă sau fâșii) pe direcția coloanelor. în aceste cazuri este absolut necesară stabilirea schemei de lucru a matriței astfel ca avansarea (de obicei din lateral – dreapta) să fie perpendiculară pe axa care unește cele două coloane de ghidare.

Pentru a elimina neajunsul întâlnit la alimentarea cu semifabricate a matrițelor cu coloane de ghidare dispuse axial, se pot folosi plăci de bază și superioare cu coloanele în spate (fig. 9.30 și 9.31)[2].

Dimensiunile principale recomandate sunt prezentate în anexele 2, 3, 7 și 8.

Aceste tipuri de plăci de bază prezintă dezavantajul că solicită defavorabil sistemul de ghidare, producând o uzură intensă. Ele se folosesc la stanțele și matrițele de precizie mijlocie.

Principalele dimensiuni recomandate pentru aceste tipuri de plăci sunt date în anexele 1, 5 și 6 [2].

Aceste plăci se utilizează la stanțele și matrițele cu acțiune succesivă, care lucrează cu alimentarea din bandă.

Plăcile de bază în construcție turnată se utilizează în cazul întreprinderilor mari, care au o producție curentă de stanțe și matrițe, unde se pot obține în condiții avantajoase aceste semifabricate turnate. Adesea, în practică se folosesc plăcile laminate de tipul celor prezentate sau cu forme constructive mai simple, păstrând în general dimensiunile de bază recomandate.

Pentru stanțele și matrițele simple, la care nu se cere o precizie și durabilitate ridicate, nu se folosesc coloane de ghidare. Plăcile de bază și superioare au în acest caz forme circulare, pătrate sau dreptunghiulare, de dimensiuni apropiate celor prezentate mai sus.

Placa port-poanson

Placa port-poanson constituie elementul în care se asamblează poansoanele, corelate cu poziția corespunzătoare din placa activă. Dimensiunile acestei plăci sunt asemănătoare cu ale plăcii active, stabilite din condiția de amplasare a diferitelor poansoane prevăzute în construcția stanței sau matriței, precum și a elementelor de poziționare și fixare necesare (știfturi și șuruburi).

Asamblarea poansoanelor în placa port-poanson se face cu ajustaj intermediar forțat sau blocat (H7/m6 sau H7/n6). Adesea, în cazul poansoanelor cu secțiune necirculară și mai ales profilate, se utilizează cu bune rezultate asamblarea prin turnare a unor metale ușor fuzibile sau mase plastice de tipul dentacrilului.

Elemente de ghidare

Elementele de ghidare ale ștanțelor și matrițelor se folosesc pentru a asigura o deplasare relativă precisă a poansoanelor în raport cu plăcile active.

Pornind de la această cerință, elementele de ghidare trebuie să aibă o precizie dimensională ridicată, rigiditate mare, rezistență la uzură etc. Aceste cerințe depind în primul rând de natura operației, de mărimea jocurilor dintre elementele active, de dimensiunile stanței etc. Condiția cea mai importantă care trebuie respectată este coaxialitatea bucșei și coloanei de ghidare, pentru a se asigura uniformitatea jocurilor între elementele active în timpul deplasării lor relative.

Elementele de ghidare cel mai mult folosite sunt bucșele și coloanele de ghidare cilindrice.

Notiță tehnică

Capitolul 12

Norme de tehnica securității muncii

a) Măsuri de protecție a muncii

Pentru a preveni accidentele la lucrările de presare la rece, se prevăd de la faza de proiectare a ștanțelor o serie de măsuri de protecție ca:

se vor proiecta pe cât posibil ștanțe închise, fără posibilitatea de a introduce mâna între partea mobilă și cea fixă a ștanței;

poansonul nu va trebui să iasă din placa de ghidare când culisoul presei se găsește la punctul mort superior (se va avea în atenție și la reglare);

coloanele de ghidare nu vor trebui să iasă din bucșele de ghidare când culisoul se găsește la punctul mort superior (atenție și la reglare);

se vor prevedea orificii pentru ieșirea aerului la plăcile superioare, la poansoane de ambutisare;

la îndoirea pieselor cu aripi lungi, semifabricatul se va așeza paralel cu partea frontală a matriței;

toate muchile elementelor exterioare ale ștanței sau matriței se vor rotunji sau teși;

de câte ori este posibil se vor folosi elemente de desprindere fixe, în locul celor mobile;

când deservirea ștanței sau matriței permite, se va prevedea grătar de protecție telescopic (din plasă de sârmă sau din tablă), pentru a împiedica introducerea mâinii în zona de lucru;

mecanizarea și automatizarea introducerii semifabricatului în ștanță sau matriță.

b) Indicații privind întreținerea și exploatarea ștanței sau a matriței proiectate

Întrucât ștanțele și matrițele sunt mai pretențioase (mai ales cele combinate, cu alimentare automată), este necesar ca pentru o exploatare rațională să se precizeze următoarele:

indicații privind montarea ștanței sau matriței pe presa aleasă și reglarea presei;

indicații privind reglarea dispozitivului de alimentare automată cu semifabricate;

indicații privind întreținerea ștanței sau matriței, durabilitatea și recondiționarea părților active și a celor care sunt supuse uzării intense;

măsuri de tehnica securității muncii, avute în vedere la proiectare și indicații în acest sens, legate de exploatarea ștanței sau matriței.

BIBLIOGRAFIE

1. Rosingher Șt., „Procese și scule de presare la rece” – Culegere de date pentru proiectare, Editura Facla, Timișoara, 1987

2. Teodorescu M. ș.a., „Elemente de proiectare a ștanțelor și matrițelor” Editura didactică și pedagogică, București, 1977

3. Zgură Gh. ș.a., „Prelucrarea metalelor prin deformare la rece”

Editura tehnică, București, 1977

4. Hecht Gh.. ș.a., „Îndrumător pentru tehnologia ștanțării și matrițării la rece”

Volumul 1 și 2, Editura tehnică, București, 1981