Разработка конструкции и технологии производства для шоу-бокса (стр. 6 из 11)

h_фанеры – толщина фанеры.

Данной величине деформации резины F 10.35 соответствует величина бокового расширения Х_б=470 мкм, поэтому резину крепим вдоль высекальных ножей на расстоянии 1 мм. При этом величина напряжения сжатия

составляет 2,54 кгс/см².

В узких деталях шоу-бокса – замковые элементы (см. лист 3) – устанавливается эжекторный материал шириной 10 мм, величина бокового расширения которого равна нулю, – полиуритан.

3.2 Контрштамп

Контрштамп, являющийся ответной частью штанцевального штампа, представляет собой систему биговочных каналов, оси симметрии которых строго совпадают с осями симметрии соответствующих биговальных ножей штанцевального штампа.

Контрштамп для производства шоу-бокса представляет собой комплексную единицу: часть его – элементы 45, 46 (см. лист 3) – выполнена из пертинакса – слоистый прессованный материал.

Остальные составляющие контрштампа – 47, 48, 49 – выполнены в виде биговальных матриц с юстировочными направляющими. Отрезанные до требуемой длины биговальные матрицы монтируют на соответствующие биговальные ножи штанцевального штампа, вставляя их до упора в посадочном канале юстировочной направляющей. После установки штанцевального штампа в штанцевальную машину с оснований биговальных матриц удаляют защитную бумагу, обнажая клеевой слой. Затем осуществляют рабочий ход штанцевальной машины, в конце которого биговальные матрицы прижимаются к опорному столу (талеру) или к специальной съемной стальной плите и приклеиваются. При обратном ходе бигованые ножи высвобождаются из юстировочных направляющих, которые в свою очередь удаляются с поверхности биговальных матриц, и контрштамп готов к работе.[3,4]

Важными показателями биговальных матриц является длина их биговальных каналов, определяемая длиной биговальных ножей, и ширина биговального канала.

Ширина биговального канала может быть определена из следующей зависимости:

b=1,3S_M+S_б

b=1,3*0,5+0,71=1,36 мм

3.2.1 Проведение силовой и весовой балансировок штампа

В связи с тем, что штанцевание осуществляется в высокоскоростном режиме, к штанцевальным штампам предъявляют высокие требования по их весовому и силовому уравновешиванию.

Весовая балансировка

В основу правил весового и силового уравновешивания положен принцип равенства моментов относительно осей симметрии штанцевального штампа. [3]

Правило весового уравновешивания заключается в следующем: сумма моментов от веса всех рабочих инструментов и пружинящих элементов относительно осей симметрии штанцевального штампа должна быть равна нулю:

(1)

Для определения момента от веса режущего ножа необходимо определить вес ножа Р_н и координаты центра тяжести ножа (х_н, у_н) относительно осей симметрии штампа. Моменты от веса режущих и биговальных ножей:

М(х)=Р_н(Ох_н), (2)

М(у)=Р_н(Оу_н).

Р_Н = 13 кг на 100 погонных метров.

Проведем весовую балансировку для штампа шоу-бокса.

Весовая балансировка относительно оси Y:

= М₄Р₄ + М₅Р₅ + М₆Р₆ + М₇Р₇ + М₈Р₈ + М₉Р₉ + М₁₀Р₁₀,

где индексы 4-10 обозначают номера ножей (см. лист 3), которые необходимо учесть при балансировке.

=[(10+1+65/2)*13*92,86/100000+(10+1+315,3-65/2)*13*92,86/100000]+[(10+1)*13*592/100000+(10+1+315,3)*13*65/100000++(10+1+315,3+5)*13*10/(100000*Cos45⁰)+(10+1+325,3)*13*345/100000]+[(10+1+240-92*Cos5⁰/2)*13*92/100000]+[(10+1+240)*13*1256,6/100000]+

+[(10+1+240-51)*13*10/100000+(10+1+240+51)*13*10/100000]+[(10+1+480-92*Cos5⁰/2)*13*92/100000+(10+1+240-10*Cos5⁰/2)*13*10/100000+(10+1+240--62*Cos5⁰/2-10*Cos5⁰/2)*13*62/100000+(10+1+240-10*Cos5⁰-62*Cos5⁰-10*Cos45⁰-10*Cos45⁰)*13*10/10000]+[(10+1+240)*13*3,14*400/100000]+

+[(10+1+315,3+5)*13*10/(100000*Cos45⁰)]=116,703 кгс*мм

= М₁Р₁+М₂Р₂+М₃Р₃+М₁₁Р₁₁+М₁₃Р₁₃+М₁₄Р₁₄+М₁₅Р₁₅+М₁₆Р₁₆+М₁₇Р₁₇+

+М₁₈Р₁₈+М₁₉Р₁₉+М₂₀Р₂₀+М₂₁Р₂₁.

=-([(10+1+239+88*Cos8⁰/2)*13*88/100000]+[(10+1+

+239)*13*3,14*399/100000+(10+1+239+10*Cos8⁰/2)*13*10/100000+(10+1+

+239+10*Cos8⁰+10*Cos45⁰/2)*13*10/100000+(10+1+239+10*Cos8⁰+

+10*Cos45⁰+78*Cos8⁰/2)*13*58/100000+(10+1+239+10*Cos8⁰+10*Cos45⁰+

+78*Cos8⁰+10*Cos45⁰/2)*13*10/100000]+[(10+1+250+160)*13*450/100000+

+(10+1+250+160-10)*13*15/100000]+[(10+1+250+160-80)*13*15/100000+

+(10+1+250+160-90)*13*15/100000+(10+1+250+160-160)*13*15/100000+

+(10+1+250-10)*13*15/100000+(10+1+250-80)*13*15/100000+(10+1+250-

-90)*13*15/100000]+[(10+1+25*Cos73⁰+10*Cos73⁰/2)*13*10/100000]+

+[(10+1+250-160)*13*(435-355)/100000+(10+1+250-160-10)*13*345/100000+

+2*(10+1+250-160-5)*13*10/(100000*Cos45⁰)]+[(10+1+250-

-160)*13*355/100000]+[(10+1+250-160+53*Cos40⁰+23,7)*13*61,88/100000+

+(10+1+250-160+53*Cos40⁰+23,7)*13*61,88/100000+(10+1+

+250)*13*92*2*3,14/(4*100000)]+[(60*Cos17⁰+127*Sin50⁰/2+10+

+1)*13*127/100000+(10+1+60*Cos17⁰/2)*13*60/100000]+[(10+1+500-

-60*Cos17⁰-90*Sin50⁰/2)*13*90/100000+(10+1+500-33*Cos17⁰-

-27*Cos17⁰/2)*13*27/100000]+[(10+1+135*Sin17⁰/2)*13*135/100000+

+(10+1+85*Sin50⁰/2+135*Sin17⁰)*13*85/100000+(10+1+

+390)*13*3,14*266/(5*100000)+(10+1+380)*13*112/100000+(10+1+380+

+120)*13*112/100000+(10+1+390+110)*13*3,14*266/(5*100000)+

+(10+1+250+120+85*Sin50⁰/2)*13*85/100000+(10+1+500-

-135*Sin17⁰/2)*13*135/100000]+[(10+1+500-37*Cos17⁰/2)*13*37/100000])=

=-192,087 кгс*мм

=116,703-192,087=-73,384 кгс*мм (3)

Штанцевальный штамп оказался неуравновешенным (3) относительно оси у, поэтому в конструкции штампа необходимо предусмотреть установку дополнительных компенсационных ножей, чтобы сумма моментов от их веса составляла 73,384 кгс*мм.

, (4)

где у_К(+) – расстояние, на которое будет помещен компенсационный нож.

(5)

Формат штанцформы не вмещает такую длину компенсационного ножа относительно оси у, поэтому необходимо разделить его на две части.

(6)

Весовая балансировка относительно оси Х

=-([2*(592-65+65/2-92,5)*13*65/100000]+

+[(592-92,5)*13*315,3/100000+(592-92,5-65-5)*13*10/(100000*Cos45⁰)]+

+[(565-185-107,5)*13*10/100000+336,5*13*10/100000]+[(355-92,5-

-5)*13*10/(100000*Cos45⁰)]+[(435-92,5-92)*13*3,14*92*2/(4*100000)+

+2*(435-92,5+(90-37)*Cos50⁰+61,88*Cos50⁰/2)*13*61,88/100000]+

+[(435-37*Cos50⁰-92,5+127*Cos50⁰/2)*13*127/100000+(435-92,5-

-37*Cos50⁰+127*Cos50⁰/2)*13*127/100000+(435-37*Cos50⁰-92,5+

+27*Sin17⁰/2)*13*27/100000]+[2*(664-92,5)*13*3,14*268/(5*100000)+

+2*(135*Cos17⁰+85*Sin50⁰/2+435-(37*Cos50⁰-60*Sin17⁰)-

-92,5)*13*85/100000+2*(435-37*Cos50⁰-92,5+135*Cos17⁰/2+

+60*Sin17⁰)*13*135/100000]+[(435-92,5-37*Cos50⁰+

+27*Cos17⁰/2)*13*27/100000]+[(435-37*Cos50⁰-92,5+

+127*Cos50⁰/2)*13*127/100000+(435-92,5-37*Cos50⁰+

+60*Sin17⁰/2)*13*60/100000])=-92,608 кгс*мм

=М₁Р₁+М₂Р₂+М₃Р₃+М₄Р₄+М₅Р₅+М₆Р₆+М₇Р₇+М₉Р₉+М₁₁Р₁₁+

+М₁₂Р₁₂+М₁₃Р₁₃

=[92,5*13*315,3/100000+(92,5-5)*13*10/(100000*Cos45⁰)]+

+[3*107,5*13*10/100000]+[3*(107,5-15)*13*74/100000]+

+[107,5*13*10/100000]+[(107,5+1+10+1+10+39,5/2)*13*78/100000]+

+[(239+107,5+20+2)*13*3,14*399/100000]+[(107,5+20+2+

+39,5/2)*13*88/100000+(239+107,5+20+2)*13*3,14(478-399)/100000+

+(107,5+22+39,5-10*Sin8⁰/2)*13*10/100000+(107,5+22+39,5-

-10*Sin45⁰/2)*13*10/100000+(107,5+22+239-88*Sin8⁰/2-

-10)*13*68/100000+(107,5+22-10)*13*10/(100000*Cos45⁰)]+

+[(107,5+22+240-51)*13*10/100000+(107,5+22+240+51)*13*10/100000]+

+[(107,5+22+39,5/2)*13*82/100000]+[(107,5+22+240)*13*3,14*400/10⁵]+

+[(107,5+22+240)*13*3,14*400/10⁵+(107,5+22+40/2)*13*92/10⁵+

+(107,5+22+40-10*Sin5⁰/2)*13*10/10⁵+(107,5+22+40-10*Sin5⁰-

-10*Cos45⁰/2)*13*10/(10⁵*Cos45⁰)+(107,5+22+240-92*Sin5⁰/2-

-10)*13*72/10⁵+(107,5+22-10)*13*10/(10⁵*Cos45⁰)]=211,408 кг*мм

=211,408-92,608=118,8 кгс*мм (7)

Из (7) следует, что штанцформа требует уравновешивания относительно оси х.

(8)

Силовая балансировка

Правило силового уравновешивания: сумма моментов от возникающих максимальных усилий сжатия пружинящих элементов относительно осей симметрии штанцевального штампа должна быть равна нулю:

(9)

Моменты от усилий сжатия i – го пружинящего элемента равны произведению его усилию сжатия Р_iсж на соответствующие расстояния от осей симметрии до геометрического центра проекции его площади (x_in, y_in):

М(х)_i =Р _iсж(Ох_in),

М(у)_i =Р_iсж(Оу_in). (10)

Р _iсж=

, (11)