Fig. 2

Lucrarea 4. Determinarea experimentală a câmpului jocurilor normale la decupare 1.Noţiuni teoretice Intre sculele ştanţelor de decupare-perforare este prevăzut un joc j, astfel încât să se asigure coincidenţa fisurilor care se propagă de la muchiile celor două scule (fig. 1). Direcţia după care se propagă fisurile în semifabricat formează cu direcţia de deplasare a poansonului un unghi α, care are valoarea, o6...4=α (1) Valoarea jocului dintre sculele ştanţelor de decupare-perforare depinde de următorii factori (fig. 2): 1. grosimea semifabricatului – cu cât grosimea semifabricatului este mai mare cu atât jocul are valori mai mari; 2. proprietăţile mecanice ale materialului – jocul are valori mai mici la ştanţarea pieselor din metale moi şi valori mai mari în cazul metalelor dure; 3. viteza de tăiere –valoarea jocului creşte cu viteza de tăiere a semifabricatului: 4. jocul nu depinde de dimensiunile pieselor care se

prelucrează.

În timpul funcţionării ştanţei sculele se uzează, iar jocul dintre scule se măreşte. De aceea la proiectare se prevede o valoare minimă a jocului, jmin, valoare care trebuie realizată la execuţia ştanţei. Valoarea acestui joc se determină cu relaţia,

gkgkj 22

1 += (2) unde k1 şi k2 sunt coeficienţi care depind de duritatea materialului (tabelul 1). Tabelul 1

Starea materialului semifabricatului Nr. crt

Coeficientul moale semidur dur călit

1 k1 0,008 0,009 0,010 0,030 2 k2 0,040 0,060 0,080 0,200

Ştanţele de decupare-perforare funcţionează în condiţii normale până când, datorită uzurii, jocul dintre scule ajunge la o valoare maximă, jmax. Câmpul jocurilor normale ∆j se defineşte ca fiind diferenţa dintre valoarea maximă şi cea minimă a jocului,

Fig. 1

Fig. 3

minmax jjj −=∆ (3)

Câmpul jocurilor normale ∆j reprezintă suma uzurilor admisibile ale poansonului şi plăcii tăietoare. Cu cât câmpul jocurilor normale are o valoare mai mare, cu atât durabilitatea ştanţei este mai mare. Valoarea jocului dintre scule influenţează calitatea şi precizia pieselor ştanţate (fig. 3). Când jocul dintre scule are valori normale,

njj = , piesele obţinute prin decupare sau perforare sunt de calitate bună

(fig. 3, a). Atunci când jocul are valori mai mici decât cele normale, njj < , nu se mai asigură coincidenţa

fisurilor care se propagă pe direcţii paralele, iar piesa rezultă cu o ruptură pe suprafaţa laterală (fig.3,b). La ştanţarea cu valori ale jocului mai mari decât cele normale, njj > , piesele obţinute rezultă cu bavuri şi

margini neuniforme şi cu abateri de la planeitate (fig. 3,c). Valoarea bavurii ∆h este cu atât mai mare cu cât jocul dintre scule are valori mai mari. Calitatea pieselor ştanţate este influenţată în mare măsură şi de uzura muchiilor sculelor, chiar dacă jocul dintre scule are valori normale. De aceea trebuie ca cercetările experimentale privind influenţa jocului asupra calităţii pieselor să se realizeze cu ştanţe având scule noi sau reascuţite. 2. Scopul lucrării Lucrarea are ca scop cercetarea experimentală a influenţei jocului dintre scule asupra calităţii şi preciziei pieselor obţinute prin decupare şi determinarea valorii câmpului jocurilor normale la decuparea pieselor din tablă. 3. Modul de lucru Cercetările experimentale se vor realiza cu o ştanţă simplă de decupare cu placă de ghidare (fig. 4). Aceasta este prevăzută cu un set de poansoane 6 având diferite valori ale diametrului Dp, care vor realiza diferite valori ale jocului împreună cu placa tăietoare 2. Pentru determinarea câmpului jocurilor normale se vor decupa din bandă câte 2...3 piese utilizând succesiv poansoanele din set. Piesele obţinute se vor analiza din punct de vedere al aspectului şi apoi se va măsura înălţimea bavurii ∆h. Deoarece bavura are înălţime neuniformă pe contur se va măsura înălţimea acesteia în patru puncte diametral opuse şi se va calcula media aritmetică pentru fiecare piesă. Apoi se va calcula valoarea medie a bavurii ∆h med pentru piesele decupate cu acelaşi set de scule. Valorile obţinute vor fi centralizate în tabelul 3.

Valoarea jocului minim se determină cu relaţia (1). Pentru determinarea jocului maxim se va trasa grafic legea de variaţie a bavurii ∆h med în funcţie de valoarea jocului j dintre scule (fig. 5). Valoarea maximă a jocului, jmax se determină din grafic impunându-se o valoare admisibilă ∆hadm pentru bavură (v. tabelul 2). În final se va calcula ∆j utilizând relaţia 2. Tabelul 2

Clasa de precizie a pieselor decupate Precizie scăzută Precizie medie Precizie ridicată

Rezistenţa limită la rupere a materialului, în N/mm2 <250 250-400 400-600 <250 250-400 400-600 <250 250-400 400-600

Grosimea semifabri- catului, g, în mm

Valoarea admisibilă a bavurii, ∆hadm, în µm 0,5 -1 60 50 50 40 40 40 30 30 30 1-2 70 60 60 50 40 40 40 30 30 2-3 100 90 80 70 70 60 50 50 40 3-4 140 120 100 100 90 70 70 60 50 4-5 250 230 180 210 170 130 140 110 90

Fig. 4. Ştanţă de decupare cu placă de ghidare 1- placă de bază; 2 – placă tăietoare; 3 – rigle de ghidare; 4 – placă de ghidare; 5 – placă suport; 6 – poanson; 7 – cep de fixare; 8 – şurub, 9 – opritor mobil; 10 – arc elicoidal; 11 – placă; 12 – şurub; 13 – arc elicoidal; 14 – opritor iniţial; 15 – împingător lateral; 16 - arc lamă

Fig. 5

Tabelul 3 Nr. crt

Material semifabricat

g (mm)

Dpl (mm)

Dp (mm)

j (mm)

∆h (mm)

∆h med

(mm) jmin (mm)

jmax (mm)

∆j (mm)

1

2

3

4

0,10 ∆h med

(mm) 0,08 0,06 0,04 0,02

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 j (mm)

Fig. 6