PROIECT DE AN

PROIECTARE ASISTATA DE

CALCULATOR

CUPRINS

1) Analiza piesei:

1.1-Compopozitia chimica a materialului din care este confectionata piesa.

1.2-Caracteristicile mecanice a materialului din care este confectionata piesa.

1.3-Tratamente termice si termochimice aplicabile materialului din care este confectionata piesa.

1.4-Dimensiunile si masele formatelor de tabla: STAS 901-80

1.5-Caracteristici tehnologice.

1.6-Caracteristici metalurgice.

2) Stabilirea formei si a dimensiunilor semifabricatului.

2.1 - Calculul marimii puntitelor.

2.2 - Croirea tablelor.

3) Elaborarea solutiei constructive a stantei.

4) Stabilirea formei poansoanelor si a solutiei de fixare in placa port poanson.

5) Stabilirea formei si a dimensiunile orificiilor din placa activa, a dimensiunilor placii active si a celorlalte placi.

6) Calculul fortei de lucru si a centrul de presiune.

7) Alegerea utilajului si a elementelor standardizate.

8) Bibliografie.

Partea grafica a proiectului:

-modelul geometric tridimensional al stantei de decupat.

-ansamblul expandat.

-desenul de ansamblu si desen de axecutie pentru repere nestandardizate.

Tema de proiect

Sa se proiecteze stanta de decupat:

n=18;

a=4xn+60= 132 mm

b=4xn+30= 102 mm

R=b/2= 51 mm

Materialul OLC15 - STAS 880/80

Alegerea variantelor de prelucrare a unei piese prin deformare plastica la rece constitue problema cea mai importanta de care depinde respectarea tuturor conditiilor tehnice si economice impuse.

Analiza proceselor tehnologice de prelucrare se face aplicand rational principiile concentrarii sau diferentierii operatiilor. La proiectarea sculelor determinarea gradului de concentrare si combinare a operatiilor pe stante se face luand in considerare precizia dimensionala prescrisa, numarul de piese, felul operatiilor, precum si dimensiunile de gabarit ale piesei.

In cazul realizarii stantelor din elemente modulate alegerea procesului de prelucrare nu se mai poate face in functie de nuimarul de piese, productivitatea prelucrarii avand o influenta tot mai mica.

In prelucrarea pieselor prin prelucrare la rece, trebuie sa se impuna criteriul caracterizarii tipului de productie, in functie de numarul de piese si de timpul de asteptare a sculei intre doua sau mai multe intrebuintari. Acesta este functie de numarul de piese pe produs, numarul sculelor de acelasi fel ce lucreaza simultan, organizarea locului de munca, tipul utilajelor folosite si numarul de schimburi de lucru.

Alegerea variantei de prelucrare pe operatii separate cu scule simple asigura o precizie corespunzatoare pieselor si avantajul unei simplitati constructive si functionale a sculei.

Dupa analiza piesei si stabilirea variantei de proces tehnologic, pe baza schemei de croire se codifica schema tehnologica. Pe baza metodologiei aratate sunt alese cu ajutorul codului operatiei si a subansamblelor si elementelor modulate, codurile functional - constructive si dimensionale ale elementelor sculei.

Dupa intocmirea unei schite de principiu se aleg codurile celorlalte subansamble care vor fi scoase in continuare.

Dupa aranjarea piesei pe banda sau fasie se poate trece la determinarear marimii puntitelor. Se deosebesc doua tipuri de puntite:

a)               puntite laterale-sunt situate intre piesa si marginea fasiei;

b)              puntite intermediare-intre doua piese consecutive.

Marimea puntitelor influenteaza stabilitatea procesului de decupare, calitatea si precizia pieselor obtinute, eco-nomicitatea sistemului de croire precum si durabilitatea stantelor.

Din punct de vedere a durabilitatii s-a constatat ca la valori mici ale puntitei aceasta scade.Puntita trebuie sa fie suficiebt de mare pentru a asigura rigiditate si rezistenta suficienta benzii in vederea avansului.

Marimea puntitelor depinde de:

a)      configuratia piesei;

b)     dimensiunea si grosimea piesei;

c)     proprietatile mecanice ale materialului;

d)     felul ghidarii benzii in stanta;

e)      tipul opritorului si al sistemului de avans;

f)       modul decuparii pieselor; 

g)     precise pieselor decupate;

h)     constructia stantei.

Prin croirea materialului se intelege stabilirea judicioasa a pozitiei relative a pieselor pe semifabricatul prezent sub forma de fasie, banda sau foaie de tabla. La croirea materialului se vor avea in vedere atat cheltuielile aferente materialului si manoperei cat si cele necesare proiectarii si constructiei stantei.

Factorii de care depinde croirea materialui sunt: forma si dimensiunile piesei, duritatea materialului si grosimea semifabricatului, forma si dimensiunile acestuia, tipul productie.  Din costul unei piese obtinute prin presare la rece 60 - 80 % il reprezinta costul materialului.

Economia de material se poate realiza prin:

1) croirea rationala; fara deseuri sau cu deseuri putine;  2 ) sa se aplice croirea combinata pentru piese din acelasi material si din semifabricate de aceasi grosime;

3) folosirea unor benzi sau fasii obtinute din formate de tabla cat mai lungi;

4 ) folosirea unor formate de tabla speciale;

Din punct de vedere a preciziei pieselor stantate se intalnesc trei tipuri de croire:

1) croire cu puntita la tot conturul piesei;

2) croire cu puntita partiala la conturul piesei;

3) croire fara puntita.

Stantele folosite in operatiile de taiere se compun in general din doua mari unitati:

o unitate fixa prinsa cu ajutorul suruburilor si bridelor in masa presei

o unitate mobila prinsa prin intermediul cepului in berbecul presei

Miscarea relativa dintre partea superioara (mobila) si cea inferioara (fixa) se poate realiza numai prin deplasarea berbecului in ghidajele presei, sau se bazeaza pe elementele proprii de ghidare.

Stantele fara elemente de ghidare au avantajul ca au o constructie foarte simpla, dar au dezavantajul major ca asigura precizii reduse pentru piesele prelucrate. In general sunt folosite pentru serii mici si piese nepretentioase.

In cazul productiei de serie mare se utilizeaza aproape in exclusivitate stante cu elemente proprii de ghidare.

Tipuri constructive de stante:

Dupa felul ghidarii poansonului in placa activa se intalnesc:

stante fara ghidare proprie;

stante cu placa de ghidare;

stante cu coloana de ghidare;

stante cu ghidare combinata.

Dupa felul realizarii pasului stantele pot fi cu avans manual

sau cu avans automat .

Dupa tipul semifabricatului prelucrat, sunt stante pentru prelucrarea semifabricatelor plane si stante pentru prelucrarea semifabricatelor cave .

Poansonul:

Exista o mare varietate constructiva de poansoane . Clasificarea lor se face dupa mai multe criterii:

- dupa forma zonei de lucru: circulare, patrate, triunghiulare, etc;

- dupa forma muchiilor taietoare: cu muchii plane si cu muchii inclinate;

- dupa solutia constructiva: monobloc si asamblate.

In scopul usurarii activitatii de proiectare poansoanele au fost tipizate .

Poansoanele folosite la stantarea unor piese de dimensiuni mari se obtin prin asamblarea unor pastile de taiere pe corpuri construite din otel de constructii.Nu in toate cazurile poansoanele raelizeaza taierea dupa contur inchis . Daca taierea are loc unilateral se impune luarea unor masuri suplimentare de fixare si pozitionare a poansoanelor.

Ajustajele pe care le formeaza poansoanele cu placa port -poanson sunt in functie de tipul de ghidare a stantei. La stantele cu ghidare prin placa de ghidare, ajustajul intre poanson si placa port-poanson este liber sau semiliber. Stantele la care ghidarea se face prin coloana de ghidare au poansoanele presate in placa port-poanson.

Impotriva smulgerii poansoanelor, capul superior al poansonului este stemuit sau prezinta un guler.

In cazul poansoanelor cu sectiune circulara se poate folosi asamblarea cu piulita (aceasta permite schimbarea mai rapida a poansonului). Dupa proiectarea sau dupa alegerea poansonului se procedeaza la verificarea lor din punct de vedere al rezistentei mecanice.

Solicitarile la careb sunt supuse poansoanele sunt solicitari la compresiune si solicitari la flambaj.

Fig. 2. Poanson.

Verificarea la compresiune se face in general pentru poansoanele de diametru mic.

s c = F Amin < s ac   (1.1)

unde:

F - forta axiala care actioneaza aspra poansonului;

Amin - aria sectiunii transevrsale minime;

s c - tensiunea efectiva la compresiune, in daNmm;

sac - efortul unitar admisibil de compresiune specific materialului din care se executa poansonul.

Verificarea la flambaj a poansoanelor se face pe baza coeficientului de zveltete:

l = l f i min (1.2)

unde:

l f - lungimea de flambaj;

i min - raza de inertie minima;

Lungimea de flambaj se calculeaza tinand seama de solutia constructiva adoptata.

Placa port poanson:

Prin intermediul placilor portpoanson , poansoanele se fixea- za in pachetul de placi superior . Pentru asigurarea impotriva smulgerii atat placa si poansonul sunt prevazute cu degajari adecvate . Ajustajul pe care il formeaza poansonul cu placa portpoanson este functie de tipul de ghidare al stantei . Daca stanta este cu ghidare prin placa de ghidare poansoanele formeaza cu placa portpoanson un ajustaj liber sau semiliber .

Dimensiunile de gabarit ale placii portpoanson se stabilesc in functie de dimensiunile placii active . Lungimea si grosimea placii portpoanson sunt identice cu cele ale placii active iar grosimea Hp se determina cu relatia:

Hp = 0,8 H>15 mm (1.3)

Sunt elemente din constructia stantelor care participa in mod direct la deformare. Prin orificiile de lucru, placile active impun calitatea si precizia pieselor obtinute prin stantare.

Pentru clasificarea lor exista mai multe criterii:

Dupa forma conturului exterior:

placi active patrate;

placi active dreptunghiulare;

placi active circulare.

Dupa varianta constructiva:

placi active monobloc;

placi active in constructie asamblata din segmente sau bucati;

placi active sub forma de pastile introduse intr-o placa suport.

Grosimea placii active se calculeaza cu relatia:

H = k*178 =32.4 ~ 32 [mm (1.4)

unde k = 0,18 [mm

Lungimea si latimea placii active se va alege in asa fel incat distanta de la muchia placii active pana la marginea placii sa fie (1,5..2)H.

Lungimea placii active A se va calcula cu relatia:

A = n*p+(2,5...4)H = 300 [mm] (1.5)

unde p - marimea pasului

n - numarul de pasi la stanta data

Latimea placii active B se va calcula cu relatia:

B = b+(0,5...4)H = 200 [mm (1.6)

Se diferentiaza patru tipuri de orificii:

- orificiu cu guler cilindric; se foloseste in cazul stantarilor de precizie, datorita degajarii conice din partea inferioara se usureaza indepartarea piesei . Acest tip de orificiu prezinta avantajul ca isi pastreaza dimensiunea si in urma reascutirii . Inaltimea briului cilindric se alege in functie de grosimea semifabricantului:

orificiu conic: se utilizeazam la stantarea pieselor mici din semifabricate cu grosime redusa. Prezinta avantajul ca piesele dupa stantare se elimina usor dar si dezavantajul modificarii dimensiuni in urma reascutirii.

(fig 3.-Placa activa cu orificiile)

Atunci cand placa de cap nu rezista solicitarilor la strivire, se recomanda introducerea intre placa portpoanson si placa de cap a unei placi suplimentare care sa preia presiunea exercitata de poanson asupra placii superioare. 

Ca extindere placa de presiune poate sa fie identica cu placa portpoanson, mai putin grosimea care are valorile:

H pp =3 . 8 mm (1.7)

Materialele din care se exucuta placile de presiune trebuie sa fie rezistente la strivire.

Marcile de otel folosite sunt OLC 45, 55CrV11A a caror duritate sa fie cuprinsa intre limtele 45 . 50 HRC.

  (Vederea de sus la stanta. fig 4)

(Stanta in sectiunea A-A.)