Calculul fortelor necesare ambutisarii pieselor pentru caroserii auto

Calculul fortelor necesare ambutisarii pieselor pentru caroserii auto

Calculul fortei de ambutisare are o mare importanta in alegerea corecta a utilajului. Aceasta forta trebuie sa fie suficient de mare pentru a permite curgerea materialului. Forta de ambutisare depinde de mai multi factori: marimea semifabricatului (A_s), marimea suprafetei poansonului de ambutisare (A_p), grosimea tablei (g), materialul folosit (σ_r), raza de racordare a matritei (r_pl), raza de racordare a poansonului (r_p) si jocul dintre elementele active (j). Deci forta de ambutisare este o functie de toti acesti factori:

Daca factorii ce determina functia f₁ sunt cunoscuti si pot fi luati in consideratie (in cadrul unei formule) in calculul fortai de ambutisare; nu acelasi lucru putem spune si despre factorii ce determina functia f₂ care desi sunt cunoscuti ei nu pot fi cuprinsi intr-o relatie care sa influenteze forta de ambutisare.

Relatia aproximativa pentru determinarea fortei de ambutisare este:

unde: L - circumferinta muchiei de ambutisare (mm)

g - grosimea tablei (mm)

σ_r - rezistenta la rupere a materialului

α - coeficientul ce depinde de coeficientul de ambutisare.

Valorile coeficientului α si a rezistentei la rupere sunt date in tabelul 1.2, respectiv tabelul 1.3.

Tabelul 1.2

Tabelul 1.3

O ambutisare fara rebuturi se poate realiza daca forta F are o valoare minima. Aceasta valoare se poate obtine numai daca factorii care influenteaza forta de ambutisare au o valoare optima.

O mare importanta in cazul ambutisarii cu retinerea materialului o are forta de retinere. Aceasta forta depinde de marimea semifabricatului

Relatia de aproximare a fortei de retinere este:

F_N=A p

relatie ce deriva din :

F_N = (A_s - A_p) p = A p

In relatiile de mai sus semnificatia notatiilor este:

A_s - suprafata semifabricatului;

A_p - suprafata poansonului de ambutisare;

A - suprafata de retinere a semifabricatului;

p - presiunea specifica

Cunoscand valorile fortei de ambutisare si a fortei de retinere, putem calcula valoarea fortei totale aplicate de catre presa

F_total = F + F_N

Cunoscand valoarea totala a fortei de ambutisare, se poate calcula lucrul mecanic. Calculul lucrului mecanic este necesar pentru a putea determina apoi puterea necesara a presei de ambutisat. De asemenea, lucrul mecanic este necesar la presele cu simpla actiune prevazute cu dispozitive cu arc, pneumatice sau cu cauciuc pentru dimensionarea acestor dispozitive.

Relatia pentru determinarea lucrului mecanic este:

In relatie W este lucrul mecanic determinat in daj, daca forta totala de ambutisare F_total este determinata in daN, h este adancimea de ambutisare in mm, iar b un coeficient de corelatie ce depinde de coeficientul de ambutisare si ale carui valori sunt date in tabelul 1.2.

Considerand un calcul simplificat, puterea utila se determina cu relatia:

In relatia de mai sus n_max este turatia maxima a presei. Puterea se va determina in kW daca n_max se introduce in rot/min.