Konstruisati alat za prosijecanje n=15000 kružnih pločica (sl. 5.29), prečnika D=26 mm i debljine s=3 mm, ako je materijal kružne pločice čelični lim

Č. 1120 (σm = 350N

mm2, τm = 300

N

mm2)

Potrebno je uraditi sljedeće:

1. Odrediti metodu rasporeda komada u traci. 2. Izračunati silu prosijecanja. 3. Proračunati reznu ploču i prosjekač. 4. Izvršiti izbor stubnih vodica, čahura, graničnika, vodica trake i cilindričnog rukavca. 5. Nacrtati sklopni crtež alata za prosijecanje. 6. Nacrtati radioničke crteže rezne ploče i prosjekača

Izrada: 1) Izbor metode rasporeda komada u traci Da bismo usvojili metodu rasporeda komada u traci, moramo posmatrati nekoliko varijanti rasporeda, te se na osnovu određenih kriterija odlučiti za najprihvatljiviju.Kao kriterij se uzima procentualni otpadak Δ. Usvojimo da je za sve varijante dužina trake L=1000 mm. a)Jednoredni raspored (sl. 5.30)

Procentualni otpadak se određuje prema obrascu:

∆=𝑦𝐵𝐿 − 𝑛𝐴

𝑦𝐵𝐿100%

gdje su: B=D+2b=26+2*3=32 mm – širina trake b=3 mm – rub (most) L=1000 mm – dužina trake n=15000 – broj komada u seriji

𝐴 =𝐷2𝜋

4=

676∗3,14

4= 531 𝑚𝑚2 – površina jedne kružne pločice

y – broj potrebnih traka za seriju, a određuje se na sljedeći način:

𝑦 =𝑛

𝑧 – broj potrebnih traka za seriju

𝑥 = 𝐷 + 𝑏 = 26 + 3 = 29 𝑚𝑚

𝑧 =𝐿 − 𝑏

𝑥=

1000 − 3

29= 34 𝑘𝑜𝑚𝑎𝑑𝑎

gdje je x=D+b=34 mm posmak trake

𝑦 =15000

34= 442 𝑡𝑟𝑎𝑘𝑒.

Prema tome, procentualni otpadak je:

∆=𝑦𝐵𝐿 − 𝑛𝐴

𝑦𝐵𝐿∗ 100% =

442 ∗ 32 ∗ 1000 − 15000 ∗ 676

442 ∗ 32 ∗ 1000∗ 100% = 28%

b)Dvoredni raspored

Udaljenost između centara pločica u redovima je:

𝑐 = √(𝐷 + 𝑏)2 − (𝐷 + 𝑏

2)

2

= √(26 + 3)2 − (26 + 3

2)

2

= 26 𝑚𝑚

Širina trake je:

B=c+D+2b=26+26+6=58 mm Broj komada u traci:

𝑧 =𝐿−𝑎

𝑥∗ 2 (množi se sa brojem 2 jer imamo dva reda)

Iz geometrijskih odnosa vidi se da je:

𝑎 =𝐷+3𝑏

2=

26+3∗3

2= 17.5 𝑚𝑚 – gubitak trake u početku rada

x=D+b=29 mm – posmak trake Dobije se broj komada:

𝑧 =1000−17.5

29∗ 2 = 67 𝑘𝑜𝑚𝑎𝑑𝑎

Potreban broj traka kod dvorednog rasporeda je:

𝑦 =𝑛

𝑧=

15000

67= 224 𝑡𝑟𝑎𝑘𝑎.

Procentualni otpadak je:

∆=𝑦𝐵𝐿 − 𝑛𝐴

𝑦𝐵𝐿∗ 100% =

224 ∗ 58 ∗ 1000 − 15000 ∗ 676

224 ∗ 58 ∗ 1000∗ 100% = 21%

c)Troredni raspored Udaljenost između centara pločica u redovima se određuje na isti način kao kod dvostrukog rasporeda. Iz sl. 5.32. se vidi da je udaljenost c ista kao kod dvorednog rasporeda: c=30 mm

Širina trake je: B=26+2*3+2*26=84 mm

Broj komada u traci:

𝑧 =𝐿−𝑎

𝑥∗ 3 =

1000−17.5

29∗ 3 = 101 𝑘𝑜𝑚𝑎𝑑𝑎

Potreban broj traka za seriju:

𝑦 =15000

101= 149 𝑡𝑟𝑎𝑘𝑎

Procentualni otpadak je:

∆=𝑦𝐵𝐿 − 𝑛𝐴

𝑦𝐵𝐿∗ 100% =

149 ∗ 84 ∗ 1000 − 15000 ∗ 900

149 ∗ 84 ∗ 1000∗ 100% = 19%

Procentualni otpadak za 4 reda je Δ=18%, za pet redova je Δ=17 %, a za 6 redova Δ = 16%. Daljim povećanjem broja redova procentualni otpadak varira oko stalne vrijednosti i osjeća se tendencija stabilizacije vrijednosti procentualnog otpatka. Kao kriterij izbora metode nećemo uzeti samo procentualni otpadak, nego i komplikovanost izrade alata, cijenu koštanja alata i slično. Na osnovu ovih kriterija usvajamo troredni raspored zbog toga što se daljim povećanjem broja redova u traci veoma malo smanjuje procentualni otpadak. Na primjer, troredni raspored ima u odnosu na jednoredni smanjenje procentualnog otpatka za 9%, a u odnosu na šestoredni to smanjenje je svega 3%. 2)Sila prosjecanja Ako smo usvojili troredni raspored, onda su nam potrebna tri prosjekača. Sila za prosijecanje jedne kružne pločice je: F=L*s*τm

Gdje su: L=D*π=26*3.14=81.64 mm – obim konture s=3 mm – debljina materijala

𝜏𝑚 = 300𝑁

𝑚𝑚2 – čvrstoća materijala na smicanje

F=81.64*3*300=73476 N=73,47 kN Ukupna sila potrebna za prosijecanje je: Fuk=3*F=73.47*3=220.41 kN Ovu silu možemo smanjiti izradom prosjekača različitih dužina. Međutim, hod prese je tada veći. Najekonomičnije je da se uradi sljedeće: Srednji prosjekač prvi prosjeca, a poslije njega istovremeno dva vanjska prosjekača. Tada potrebana sila prese jednaka dvostrukoj sili prosijecanja jedne kružne ploče, tj: Fp=2* F=73476*2=146952 kN Ova sila se povećava u eksploataciji za 30% zbog neravnomjernosti debljine materijala i tupljenja reznih ivica, te je: Fp=1.3* 146952=191037 N 3)Kod rezne ploče proračun se svodi na provjeru rezne ploče na savijanje po obrascu:

𝜎𝑠 =2.5𝐹

𝐻2 (1 −2

3∗

𝑑

𝑑𝑜) ≤ 𝜎𝑠𝑑 = 500

𝑁

𝑚𝑚2

Gdje su: F=220428 N – sila prosijecanja (najveća) d=30 mm – prečnik otvora rezne ploče do=28 mm – prečnik oslonca rezne ploče Prema tome, visina rezne ploče H se može odrediti prema obrascu:

𝐻 = √2.5𝐹

𝜎𝑠𝑑(1 −

2

3∗

𝑑

𝑑𝑜) = √

2.5∗191037

500(1 −

2

3∗

26

28) ≅ 20𝑚𝑚

Prema sl. 5.11. određujemo: h=10 mm – visina cilindričnog dijela otvora rezne ploče α=3° - ugao nagiba konusnog dijela otvora rezne ploče

Prosjekač se proračunava na izvijanje tako što se vrši provjera dužine prosjekača. Izračuna se maksimalna dužina prosjekača, pa ako je stvarna dužina manja od maksimalne, onda neće doći do izvijanja. Pošto je prosijekač ukliješten i vođen, onda se dužina računa po obrascu:

𝑙𝑚𝑎𝑥 = 𝜋√2∗𝐸∗𝑑3

𝑠∗𝜏𝑚

Gdje su:

𝐸 = 2.15 ∗ 105 𝑁

𝑚𝑚2 – modul elastičnosti za čelik

d=20 mm – prečnik prosijekača s=4 mm – debljina lima koji se prosijeca

τm = 300N

mm2 – jačina materijala na smicanje

Maksimalna dužina prosjekača je:

𝑙𝑚𝑎𝑥 = 𝜋√2∗2.15∗105∗263

3∗300= 568 𝑚𝑚 Usvajamo l=75 mm

4)Na osnovu sile prese iz tabele 37 biramo cilindrični rukavac sa sljedećim dimenzijama: d=32 mm d3=M22 x 1,5 h=80 mm l=56 mm a=35 mm b=4 mm z=4 mm