Визначення центру тиску штампу.

Визначення центру тиску штампу.

      Для правильної врівноваженої роботи штампу необхідно вирізаємий контур розташувати на матриці таким чином, щоб центр тиску співпав з віссю хвостовика. Якщо цього не дотримуватися, то в штампі відбуваються перекоси, несиметричність зазору, знос окремих частин штампу,швидке затуплення ріжучих кромок, або навіть поломка штампу. Знаходження центру тиску має значення для складних конструкцій вирубних, багато пуансонних пробивних та послідовних комбінованих штампів.

При вирубці або пробиванні однієї деталі з симетричним контуром рівнодіюча (сила) зусилля вирубки - так званий центр тиску - буде знаходитися в центрі контуру. При одночасній вирубці або пробиванні декількох різних фігур центр тиску буде визначатися розташуванням і розмірами цих фігур. Це має місце в разі роботи на послідовних штампах, а також при вирубці отворів різних діаметрів в одній деталі. У всіх випадках необхідно визначити центр тиску, тобто точку прикладання рівнодіючої всіх зусиль вирубки. Для правильної роботи преса і штампа центр тиску слід поєднати з віссю повзуна, що досягається розташуванням хвостовика у верхній плиті таким чином, щоб його вісь проходила через центр тиску.

Для знаходження центру тиску користуються двома методами:

1) аналітичний метод моментів - сил опорупри  вирубці;

2) графічний.

Аналітичний метод. 1 випадок.

Одночасна вирубка 2-х неоднакових фігур, симетрично розташованих відносно осі (рисунок 1).

Рисунок 1. Схема до розрахунку центру тиску штампу при симетрично розташованих фігурах.

Такий випадок характерний при послідовній вирубці шайб або деталей з отворами. D ₁ – діаметр меншого, а D₂ – діаметр більшого отвору (пуансону); u₁ та u₂ – периметри цих отворів; t – товщина матеріалу; τ – опір різанню; l – відстань між центрами пуансонів.

 ;         

Сила Р₁ прикладена в центрі кола першого пуансону – в центрі кола О₁, а сила Р₂ в центрі кола О₂. Точка додатку рівнодіючої двох сил Р на прямій О₁О₂ і є центром тиску штампу.

Рівнодіюча паралельних сил дорівнює їх алгебраїчній сумі Р=Р₁+Р₂ ; крім того Р₁x=Р₂(l – x);          y =( Р₂· l)/Р₁ +Р₂;

2 випадок. Одночасна вирубка неоднакових фігур, довільно розташованих щодо обох координатних осей (рисунок 2).

Рисунок 2. Схема до розрахунку центру тиску штампа при довільно розташованих фігурах.

Позначимо : периметри пробиваємих отворів u ₁ ,u ₂ , u_п ; точки прикладення рівнодіючих( центри тяжіння) через О ₁ ,О ₂ ,О_п .

Відстані  їх від осі ХХ – х₁ ,х ₂, х_п.

Відстані  їх від осі YY – y ₁ ,y ₂ ,y _п.

Зусилля пробивки :        ;      ;

Отримаємо наступні формули для розрахунку:

Ці величини х та y – координати центру тяжіння штампу.

Індивідуальне завдання.

Задача 1. Одночасна вирубка 2-х неоднакових фігур, симетрично розташованих відносно осі.

Задача 2. Одночасна вирубка неоднакових фігур, довільно розташованих щодо обох координатних осей.