Projekt PP gotowy

KATEDRA PRZERÓBKI PLASTYCZNEJ

PRZERÓBKA PLASTYCZNA – PROJEKT WYTŁACZANIA

3MM-DI, P5

Mateusz Rakuś
Paweł Pysz
Jacek Pelczarski

  1. Dane:

materiał Re [MPa] Rm [MPa] n C [MPa] r Dk [MPa] d [mm] h [mm] go [mm]
EN-AW 1050A 20 95 0,48 160 0,8 280 250 205 3
  1. Obliczenia geometrii wsadu:

Oznaczenia:

h – wysokość wytłoczki

Dk – średnica kołnierza

d – średnica wytłoczki

g0 – grubość wytłoczki

r- wsp. anizotropii normalnej

n – wykładnik krzywej umocnienia

C- współczynnik umocnienia

pm – promień zaokrąglenia matrycy

ps – promień zaokrąglenia stępla


$$V_{o} = \ V_{w} = \ \frac{\left\lbrack \pi{D_{k}}^{2}g_{o} - \ \pi d^{2}g_{o} \right\rbrack + \left\lbrack \pi\left( d + 2g_{o} \right)^{2}h - \pi d^{2}\left( h - g_{o} \right) \right\rbrack}{4}$$

Vo = 673541, 76 mm3


$$V_{o} = \frac{\pi{D_{o}}^{2}}{4}g_{o}\ \rightarrow \ D_{o} = \ \sqrt{\frac{4V_{o}}{\pi g_{o}}}$$


Do = 534, 65 mm

Do obliczonej średnicy Do należy dodać 7% jako naddatek technologiczny


Do = 534, 651, 07 = 572 mm

  1. Obliczenia granicznej wartości współczynnika odkształcenia βgr­:

$\beta = \frac{D_{o}}{d} = \frac{572}{250} = 2,29$ – współczynnik odkształcenia

Do – średnica krążka wyjściowego

d – średnica wytłoczki


βgr = βmaterialβgeometria wsaduβgeometria nadzedziβtarcie

gdzie:


$$\beta_{m} = (1,56 + 0,12r)(1 + 0,08n)(1,05 - 0,09\frac{R_{e}}{R_{m}})$$


βm = 1, 77


$$\beta_{\text{gw}} = 0,65 + 18\left( \frac{g_{o}}{D_{o}} \right) + 0,15{(\frac{D_{k}}{d + 2g_{o}})}^{\frac{1}{2}}$$


βgw = 0, 9


$$\beta_{\text{gn}} = \left( 1,08 - \frac{0,57}{\rho_{m}} \right)\left( 1,02 - \frac{0,19}{\rho_{s}} \right)$$

ρm = (2÷6)go - promień zaokrąglenia matrycy

Przyjmujemy ρm = 4go


ρm = 4go = 43 =  12 mm 

ρs = (5÷10)go - promień zaokrąglenia stempla


ρs = 4go = 43 =  12mm


$$\mathbf{\beta}_{\mathbf{\text{gn}}} = \left( 1,08 - \frac{0,57}{12} \right)\left( 1,02 - \frac{0,19}{12} \right) = \ 1,04$$


βt = 2exp(0,1−μ1) − 1

gdzie:

µ1 = 0,08 – dla smaru – Mo2s + olej

µ1 = 0,10 – dla smaru – olej maszynowy

µ1 = 0,15 – dla smaru – folia PE

µ1 = 0,20 – bez smarowania

przyjmujemy µ1 = 0,08 – dla smaru – Mo2s + olej


βt = 2exp(0,1−0,08) − 1 =  1, 04


βgr = βmβgwβgnβt = 1, 77 0, 91, 041, 04 = 1, 72

Musi być spełniona zależność:


β < β(1) β(2)β(3)β(4)

przyjmujemy:

β(1) = βgr = 1,72

β(2) = 0,64 · 1,72 = 1,104

β(3) = 0,67 · βgr = 1,72

β(4) = βgr = 1,72

sprawdzamy:

3,82096 < 1,72 · 1,72 · 1,104 · 1,72

3,82096 < 5,6494 – zależność prawdziwa

Wykonamy w tym procesie wytłaczania 3 operacje tłoczenia

Obliczamy geometrię wytłoczek pośrednich:


$$d_{1} = \ \frac{D_{o}}{\beta_{1}} = \frac{572}{1,72} = 332\ mm$$


$$d_{2} = \ \frac{d_{1}}{\beta_{2}} = \frac{332}{1,104} = 300,86\ mm$$


$$d_{3} = \ \frac{d_{2}}{\beta_{3}} = \frac{300,86}{1,72} = 174,6\ mm$$


$$h_{1} = \ \frac{{D_{o}}^{2} - {d_{1}}^{2}}{4(d_{1} + g_{o})} = \ \frac{572^{2} - 332^{2}}{4 (332 + 3)} = 162\ mm$$


$$h_{2} = \ \frac{{D_{o}}^{2} - {d_{2}}^{2}}{4(d_{2} + g_{o})} = \ \frac{572^{2} - {300,86}^{2}}{4 (300,86 + 3)} = 194,79\ mm$$


$$h_{3} = \ \frac{{D_{o}}^{2} - {d_{3}}^{2}}{4(d_{3} + g_{o})} = \ \frac{572^{2} - {174,6}^{2}}{4 (174,6 + 3)} = 417,94\ mm$$

  1. Obliczenia wielkości docisku:

Nacisk jednostkowy q (wzór Siebla):


$$q_{1} = 0,00225\left\lbrack \left( \beta_{1} - 1 \right)^{2} + 0,01\ \frac{\beta_{1}d_{1}}{2g_{o}} \right\rbrack C\left( \frac{n}{e} \right)^{n}$$


q1 = 0, 1505MPa

Całkowita siła docisku Q:


$$Q_{1} = \ \frac{\pi}{4}\lbrack{D_{o}}^{2} - \left( d + 2\rho_{m} \right)^{2}\rbrack q_{1}$$


Q1 =  29, 82 kN 

  1. Obliczenia siły wytłaczania:

    P = (Pid+Pgn+Ptk+Ptm)sinα

gdzie:

Pid – siła niezbędna do uplastycznienia materiału
Pgn – siły gięcia na promieniu matrycy

Ptk – siły tarcia na powierzchni kontaktu kołnierza z matrycą i dociskaczem

tm – siła tarcia na promieniu matrycy

α – kąt jaki tworzy ścianka wytłoczki z kierunkiem działania siły


$$sin\alpha = \ \frac{h}{\rho_{m} + \rho_{s} + g_{o}}$$


dla h > ρm + ρs + go     sinα = 1


12 + 12 + 3 = 27 < 420 stad sinα = 1

Wartości poszczególnych sił cząstkowych oblicza się według następujących zależności:


$$R_{s} = \frac{d}{2} + g_{o} = \frac{250}{2} + 3 = 128\ mm$$


$$R_{0} = \frac{D_{0}}{2} = \ \frac{572}{2} = 286\ mm\backslash n$$

R1 = 169

R2 = 175

R3 = 180

R4 = 200

R5 = 230

R6 = 240

R7 = 250

R8 = 265

R9 = 275

R10 = 286


$$\mathbf{P}_{\mathbf{\text{id}}}\mathbf{= 2}\mathbf{\text{πC}}\mathbf{R}_{\mathbf{s}}\mathbf{g}\left\lbrack \ln\left( \frac{\mathbf{R}_{\mathbf{o}}}{\mathbf{R}} \right) \right\rbrack^{\mathbf{n}}\ln\left( \frac{\mathbf{R}}{\mathbf{R}_{\mathbf{s}}} \right)$$

gdzie:


$${g = g_{o}exp\lbrack 0,5\ln\left( \frac{R_{o}}{R} \right)\rbrack\backslash n}{g_{1} = g_{o}\exp\left\lbrack 0,5\ln\left( \frac{R_{o}}{R_{1}} \right) \right\rbrack = 3,907mm}$$


$$g_{2} = g_{o}\exp\left\lbrack 0,5\ln\left( \frac{R_{o}}{R_{2}} \right) \right\rbrack = \ 3,895mm$$


$$g_{3} = g_{o}\exp\left\lbrack 0,5\ln\left( \frac{R_{o}}{R_{3}} \right) \right\rbrack = 3,785mm$$


$$g_{4} = g_{o}\exp\left\lbrack 0,5\ln\left( \frac{R_{o}}{R_{4}} \right) \right\rbrack = \ 3,59mm$$


$$g_{5} = g_{o}\exp\left\lbrack 0,5\ln\left( \frac{R_{o}}{R_{5}} \right) \right\rbrack = 3,348\ mm$$


$$g_{6} = g_{o}\exp\left\lbrack 0,5\ln\left( \frac{R_{o}}{R_{6}} \right) \right\rbrack = 3,278\ mm$$


$$g_{7} = g_{o}\exp\left\lbrack 0,5\ln\left( \frac{R_{o}}{R_{7}} \right) \right\rbrack = 3,212mm$$


$$g_{8} = g_{o}\exp\left\lbrack 0,5\ln\left( \frac{R_{o}}{R_{8}} \right) \right\rbrack = 3,12\ mm$$


$$g_{9} = g_{o}\exp\left\lbrack 0,5\ln\left( \frac{R_{o}}{R_{9}} \right) \right\rbrack = 3,062\ mm$$


$$g_{10} = g_{o}\exp\left\lbrack 0,5\ln\left( \frac{R_{o}}{R_{10}} \right) \right\rbrack = 3,003\ mm$$


$$P_{id1} = 2\pi CR_{s}g_{1}\left\lbrack \ln\left( \frac{R_{o}}{R_{1}} \right) \right\rbrack^{n}\ln\left( \frac{R_{1}}{R_{s}} \right) = 147,4037$$


$$P_{id2} = 2\pi CR_{s}g_{2}\left\lbrack \ln\left( \frac{R_{o}}{R_{2}} \right) \right\rbrack^{n}\ln\left( \frac{R_{2}}{R_{s}} \right) = 3003,471N$$


$$P_{id3} = 2\pi CR_{s}g_{3}\left\lbrack \ln\left( \frac{R_{o}}{R_{3}} \right) \right\rbrack^{n}\ln\left( \frac{R_{3}}{R_{s}} \right) = 28207,19\ N$$


$$P_{id4} = 2\pi CR_{s}g_{4}\left\lbrack \ln\left( \frac{R_{o}}{R_{4}} \right) \right\rbrack^{n}\ln\left( \frac{R_{4}}{R_{s}} \right) = 62990,7\ N$$


$$P_{id5} = 2\pi CR_{s}g_{5}\left\lbrack \ln\left( \frac{R_{o}}{R_{5}} \right) \right\rbrack^{n}\ln\left( \frac{R_{5}}{R_{s}} \right) = 84806,7\ N$$


$$P_{id6} = 2\pi CR_{s}g_{6}\left\lbrack \ln\left( \frac{R_{o}}{R_{6}} \right) \right\rbrack^{n}\ln\left( \frac{R_{6}}{R_{s}} \right) = 85207,42\ N$$


$$P_{id7} = 2\pi CR_{s}g_{7}\left\lbrack \ln\left( \frac{R_{o}}{R_{7}} \right) \right\rbrack^{n}\ln\left( \frac{R_{7}}{R_{s}} \right) = 82196,75\ N$$


$$P_{id8} = 2\pi CR_{s}g_{8}\left\lbrack \ln\left( \frac{R_{o}}{R_{8}} \right) \right\rbrack^{n}\ln\left( \frac{R_{8}}{R_{s}} \right) = 70208,62\ N$$


$$P_{id9} = 2\pi CR_{s}g_{9}\left\lbrack \ln\left( \frac{R_{o}}{R_{9}} \right) \right\rbrack^{n}\ln\left( \frac{R_{9}}{R_{s}} \right) = 54830,23\ N$$


$$P_{id10} = 2\pi CR_{s}g_{10}\left\lbrack \ln\left( \frac{R_{o}}{R_{10}} \right) \right\rbrack^{n}\ln\left( \frac{R_{10}}{R_{s}} \right) = 13566,8\ N$$


$$\mathbf{P}_{\mathbf{\text{gn}}}\mathbf{= \pi C}\mathbf{g}^{\mathbf{2}}\frac{\mathbf{R}_{\mathbf{s}}}{\mathbf{\rho}_{\mathbf{m}}}{\mathbf{\lbrack}\frac{\mathbf{g}}{\mathbf{2}\mathbf{\rho}_{\mathbf{m}}}\mathbf{+ ln}\frac{\mathbf{R}_{\mathbf{0}}}{\mathbf{R}}\mathbf{\rbrack}}^{\mathbf{n}}$$


$$P_{gn1} = \pi C{g_{1}}^{2}\frac{R_{s}}{\rho_{m}}{\lbrack\frac{g_{1}}{2\rho_{m}} + ln\frac{R_{0}}{R_{1}}\rbrack}^{n} = \ 90435,11N$$


$$P_{gn2} = \pi C{g_{2}}^{2}\frac{R_{s}}{\rho_{m}}{\lbrack\frac{g_{2}}{2\rho_{m}} + ln\frac{R_{0}}{R_{2}}\rbrack}^{n} = 89503,71\ N$$


$$P_{gn3} = \pi C{g_{3}}^{2}\frac{R_{s}}{\rho_{m}}{\lbrack\frac{g_{3}}{2\rho_{m}} + ln\frac{R_{0}}{R_{3}}\rbrack}^{n} = 80781,98\text{\ N}$$


$$P_{gn4} = \pi C{g_{4}}^{2}\frac{R_{s}}{\rho_{m}}{\lbrack\frac{g_{4}}{2\rho_{m}} + ln\frac{R_{0}}{R_{4}}\rbrack}^{n} = 66013,36\text{\ N}$$


$$P_{gn5} = \pi C{g_{5}}^{2}\frac{R_{s}}{\rho_{m}}{\lbrack\frac{g_{5}}{2\rho_{m}} + ln\frac{R_{0}}{R_{5}}\rbrack}^{n} = 48560,75\text{\ N}$$


$$P_{gn6} = \pi C{g_{6}}^{2}\frac{R_{s}}{\rho_{m}}{\lbrack\frac{g_{6}}{2\rho_{m}} + ln\frac{R_{0}}{R_{6}}\rbrack}^{n} = 43610,27\text{\ N}$$


$$P_{gn7} = \pi C{g_{7}}^{2}\frac{R_{s}}{\rho_{m}}{\lbrack\frac{g_{7}}{2\rho_{m}} + ln\frac{R_{0}}{R_{7}}\rbrack}^{n} = 38967,63\text{\ N}$$


$$P_{gn8} = \pi C{g_{8}}^{2}\frac{R_{s}}{\rho_{m}}{\lbrack\frac{g_{8}}{2\rho_{m}} + ln\frac{R_{0}}{R_{8}}\rbrack}^{n} = 32432,7\text{\ N}$$


$$P_{gn9} = \pi C{g_{9}}^{2}\frac{R_{s}}{\rho_{m}}{\lbrack\frac{g_{9}}{2\rho_{m}} + ln\frac{R_{0}}{R_{9}}\rbrack}^{n} = 28257,98\text{\ N}$$


$$P_{gn10} = \pi C{g_{10}}^{2}\frac{R_{s}}{\rho_{m}}{\lbrack\frac{g_{10}}{2\rho_{m}} + ln\frac{R_{0}}{R_{10}}\rbrack}^{n} = 23711,92\text{\ N}$$


Ptk=1


Ptk = Qμ1 = 29812, 850, 08 = 2385, 028 N


$$\mathbf{P}_{\mathbf{\text{tm}}}\mathbf{= \lbrack exp(}\frac{\mathbf{\pi}}{\mathbf{2}}\mathbf{\mu}_{\mathbf{2}}\mathbf{- 1\rbrack(}\mathbf{P}_{\mathbf{\text{id}}}\mathbf{+}\mathbf{P}_{\mathbf{\text{tk}}}\mathbf{)}$$


μ2 = 2μ1 = 20, 08 = 0, 16


$$P_{tm1} = \left\lbrack \exp\left( \frac{\pi}{2}\mu_{2} - 1 \right) \right\rbrack\left( P_{id1} + P_{\text{tk}} \right) = 1197,825N$$


$$P_{tm2} = \left\lbrack \exp\left( \frac{\pi}{2}\mu_{2} - 1 \right) \right\rbrack\left( P_{id2} + P_{\text{tk}} \right) = 8858,228\ N$$


$$P_{tm3} = \left\lbrack \exp\left( \frac{\pi}{2}\mu_{2} - 1 \right) \right\rbrack\left( P_{id3} + P_{\text{tk}} \right) = 144469,94\ N$$


$$P_{tm4} = \left\lbrack \exp\left( \frac{\pi}{2}\mu_{2} - 1 \right) \right\rbrack\left( P_{id4} + P_{\text{tk}} \right) = 30922,32\ N$$


$$P_{tm5} = \left\lbrack \exp\left( \frac{\pi}{2}\mu_{2} - 1 \right) \right\rbrack\left( P_{id5} + P_{\text{tk}} \right) = 41241,15\ N$$


$$P_{tm6} = \left\lbrack \exp\left( \frac{\pi}{2}\mu_{2} - 1 \right) \right\rbrack\left( P_{id6} + P_{\text{tk}} \right) = 41430,7\ N$$


$$P_{tm7} = \left\lbrack \exp\left( \frac{\pi}{2}\mu_{2} - 1 \right) \right\rbrack\left( P_{id7} + P_{\text{tk}} \right) = 40006,67\ N$$


$$P_{tm8} = \left\lbrack \exp\left( \frac{\pi}{2}\mu_{2} - 1 \right) \right\rbrack\left( P_{id8} + P_{\text{tk}} \right) = 34336,36\ N$$


$$P_{tm9} = \left\lbrack \exp\left( \frac{\pi}{2}\mu_{2} - 1 \right) \right\rbrack\left( P_{id9} + P_{\text{tk}} \right) = 27062,47\ N$$


$$P_{tm10} = \left\lbrack \exp\left( \frac{\pi}{2}\mu_{2} - 1 \right) \right\rbrack\left( P_{id10} + P_{\text{tk}} \right) = 7545,119\ N$$

P=(Pid+Pgn+Ptk+Ptm)sinα

sinα=1, stąd:


P=(Pid+Pgn+Ptk+Ptm)


P1 = (Pid1+Pgn1+Ptk+Ptm1) = 94165, 37 N


P2 = (Pid2+Pgn2+Ptk+Ptm2) = 112599, 6 N


P3 = (Pid3+Pgn3+Ptk+Ptm3) = 125844, 1N


P4 = (Pid4+Pgn4+Ptk+Ptm4) = 162311 N


P5 = (Pid5+Pgn5+Ptk+Ptm5) = 176993 N


P6 = (Pid6+Pgn6+Ptk+Ptm6) = 172633, 4 N


P7 = (Pid7+Pgn7+Ptk+Ptm7) = 163556, 1 N


P8 = (Pid8+Pgn8+Ptk+Ptm8) = 139362, 7 N


P9 = (Pid9+Pgn9+Ptk+Ptm9) = 112535, 7 N


P10 = (Pid10+Pgn10+Ptk+Ptm10) = 47208, 87 N

  1. Obliczenia siły zrywającej:

$P_{\text{zr}} = 2\pi R_{s}g_{o}\left\lbrack 1 - \frac{g_{0}}{2\rho_{s}} + \mu_{s}\frac{h}{2R_{s}} \right\rbrack R_{m} = 283075,8\ $N


Pw = klg0Rt

gdzie:

k – współczynnik wykrawania (k=1,25)
l – długość cięcia ( l = 2πR0 )

Rt – wytrzymałość na cięcie ( Rt = 0, 8Rm )


Pw = klg0Rt = 1, 252π286, 0430, 895 = 511958, 8 N

Dobór urządzenia
Do wykrawania krążków z blachy wybrano prasę:

Do tłoczenia :


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Mikrofalówka projekt PP
Projekt z PP
projekt pp
projekt rakow gotowy rk id 3994 Nieznany
projekt raków gotowy rk
Projekt PP
projekt pp, Politechnika
projekt drugi gotowy
PROJEKT KROWY GOTOWY
projekt pp
projekt pierwszy gotowy
projekt pp
projektalke pp
projekt pp
Projekt szklarnia gotowy
projekt raków gotowy rk

więcej podobnych podstron