Разработка ТП ЛШ (алгоритм расчета раскроя и КИМ)

Рассмотрим вырубку круглой заготовки из полосы, которая, в свою очередь, получается при резке листа на ножницах.

Расчет номинальной ширины полосы В (рис. 3.3) производится исходя из условия сохранения минимально необходимой боковой перемычки b при различных способах подачи и допусках по ширине полос.

Ширина полосы при штамповке без бокового прижима рассчитывается по формуле

; ,

где z - зазор между направляющими и наибольшей возможной шириной полосы; ∆_ш - односторонний (минусовой) допуск на ширину полосы.

Рис. 3.4. Параметры полосы:

D – диаметр вырубаемой заготовки;

Ш – шаг штамповки;

а – междетальная перемычка

Перемычки a и b назначаются в зависимости от толщины металла s, размеров и конфигурации вырубаемой заготовки, наличия бокового прижима при вырубке. Допуск на ширину полос ∆_ш назначается в зависимости от толщины металла s и ширины полосы В. Гарантийный зазор z при штамповке без бокового прижима также выбирают в зависимости от s и В. Большие значения z принимаются для большей толщины металла.

На рис. 3.5 показан поперечный и продольный способы раскроя листа на полосы (штриховкой показан отход металла). Для выбора оптимального варианта технологии следует рассмотреть несколько способов раскроя разных листов. По ГОСТ 19904-90 «Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент» выбирают несколько вариантов размеров листа с разными значениями В_л и L_л.

Для каждого из листов рассчитывают количество заготовок при продольном и поперечном вариантах раскроях, коэффициент раскроя, норму расхода.

Коэффициент раскроя:

,

где n – количество заготовок, полученных из листа; - площадь вырубаемой круглой заготовки; и - соответственно ширина и длина листа. Коэффициент раскроя оценивает в процентах долю «полезной» части металла, т.е. металла вырубленных заготовок.

а) б)

Рис. 3.5. Способы раскроя листа на полосы: а - поперечный, б - продольный

Норма расхода:

,

где - масса листа, кг; =7,85 г/см³ – плотность металла (стали); размеры , и s в эту формулу поставлять в мм. Норма расхода – это масса всего металла, затраченного на получение заготовки. Величина N включает массу заготовки и массу отхода.

Масса заготовки

,

где - площадь заготовки.

Количество заготовок, полученных из листа

,

где - количество полос из листа, - количество заготовок из полосы.

Значения и определяются в зависимости от вида раскроя листа. Например, при продольном раскрое:

, .

В обоих случаях результаты расчета и округляют до целого числа в меньшую сторону.

Из анализа результатов расчета всех вариантов раскроя САПР выбирает

оптимальный вариант, при котором получена наименьшая норма расхода N и, следовательно, наибольшее значение коэффициента раскроя .

Для оценки эффективности технологии ЛШ рассчитывают также коэффициент использования металла (КИМ):

,

где - масса готовой детали; - площадь поверхности готовой детали (например, после вытяжки и обрезки припуска или пробивки отверстия; определяется по чертежу детали). Зная и можно определить площадь и массу отходов.