Poznámka: tyto materiály slouží pouze pro opakování STT žáků SPŠ Na Třebešíně, Praha 10; s platností do r. 2016 v návaznosti na platnost norem. Zákaz šíření a modifikace materiálů. Děkuji Ing. D. Kavková STŘIHÁNÍ
Stroje - nástroje stroje - lisy (hydraulický lis vystřihovací) nástroje - střihadla
Ukázka střihání
Princip střihání plošné tváření mechanické vlastnosti výstřižků se nemění postupné nebo současné oddělování části materiálu střihadly podél plochy (obvykle kolmo k povrchu materiálu)
Fáze střihání 1. fáze - pružná deformace 2. fáze - trvalá deformace 3. fáze - nastřižení materiálu 4. fáze - oddělení materiálu střižná plocha výstřižku F střižník F F F 1. fáze střižnice 2. fáze 3. fáze 4. odstřižení
Fáze střihání pružná deformace - napětí ve střihaném materiálu nepřesahuje R e trvalá deformace - napětí v mat. > R e nastřižení materiálu - mat. je namáhán nad R ms (R ms 0,8.R m ) materiál nastřižen u hran střižníku a střižnice oddělení materiálu - výstřižek oddělen od základního materiálu a pohybem střižníku vytlačen ze střižnice
Konstrukční směrnice stupeň přesnosti výstřižků běžně - IT (12 až 14) vedení vodícími sloupky - IT (9 až 11) speciální nástroje - IT (6 až 8) jakost povrchu výstřižku R a = (3,2 až 6,3)μm
Přesné střihání
Nástřihový plán závisí na tvaru výrobku konstrukci výrobku dodržování zásad konstrukce minimálních vzdálenostech mezi výrobky - m minimálních vzdálenostech mezi výrobky a okraji pásu plechu - m 1
Nástřihový plán
Nástřihový plán - legenda k...krok [mm](posuv) m...můstek mezi dvěma výstřižky m 1,5.t [mm] m 1...můstek mezi výstřižkem a okrajem pásu m 1 1,2.t [mm] b...šířka pásu plechu [mm]
Určení k, b k...krok (posuv) k = l 2 + m [mm] b...šířka pásu plechu b = l 1 + 2.m 1 [mm]
Rozmístění výrobků - hospodárnost
Hospodárnost nástřihu k - charakterizuje součinitel využití materiálu k = S S 0 p.100[%] S o celková plocha výstřižků [mm 2 ] S p plocha pásu plechu [mm 2 ] optimální k 70 %
Nástroje - střihadla střižník vykonává funkci horního pohyblivého nože střižnice vykonává funkci spodního pevného nože rozdělení podle počtu operací - jednoduché - postupové - sloučené - sdružené - sdružené postupové
Jednoduché střihadlo pevná dolní část - řezná skříň pohyblivá horní část - upínací hlavice funkční části střižník, střižnice snížení nákladů na výrobu - normalizované části (vodící stojánky, sloupky, pouzdra, hlavice, střižníky, střižnice, hledáčky, šrouby, kolíky)
Jednoduché střihadlo
Přehled materiálů nástroje střižníky - 19 191; 19 356 (19 312; 19 436) střižnice - 19 191; 19 221 (19 312; 19 436) pouzdra střižníků - 14 160; 19 221 stojánky - 12 061.1 pouzdra stojánků - 42 2456; 14 220; 14 160 vodící desky - 11 500.3 vložky - 19 083.4 upínací desky, hlavice - 11 500 základová deska - 42 24 56; 11 500.1
Postupový střižný nástroj
Postupový střižný nástroj
Postupový střižný nástroj výroba dílů satelitního přijímače
Sloučený střižný nástroj
Vodící stojánky 1...základová deska 2 upínací deska 3,4 vodící sloupky 5,6 vodící pouzdra 7 stopka
Sdružený postupový nástroj sdruženy operace různého druhu např. - ohýbání, tažení - prolis pojezdové lišty auta
Střižný nástroj střižná hlavice střižná skříň
Střižný nástroj děrování části blatníku automobilu
Střižný nástroj děrování části karoserie automobilu
Pracovní plocha univerzálního střihadla pracovní plocha univerzálního střižného blokového nástroje technické řešení umožňuje lisovat široký sortiment různých výlisků ukázka
Výroba nástroje
Stroje - lisy hydraulický lis pro automobilový průmysl
Exentrický lis Raster - frekvence střihání (40 až 120) zdvihů za min. - tloušťka plechu (0,5 až 2)mm, šíře 160mm
Lisy hydraulický výstředníkový výstředníkový
Střižníky tvar - závisí na tvaru výstřižku základní požadavky - kolmé upevnění, tuhost
Střižníky složité střižníky - dělené zvýšení trvanlivosti - střižníky vložkované slinutými karbidy délka střižníku - poměr nejmenšího rozměru k délce jeho volné části - dáno poměrem 1 : 5 až 1 : 8
Kontrola střižníku kontrola pevnosti σ F s S σ Dt 1200[MPa] F s...střižná síla S...plocha kontrola na vzpěr - nástroj s vodící deskou E modul pružnosti I moment setrvačnosti l volná délka střižníku F vz = 2.π.E.l 2 l
Střižnice - rozměry
Střižnice - rozměry celkový rozměr - závisí na rozměrech součásti a uspořádání součásti na pásu plechu výška (tloušťka) H min. = 15mm - dle max. šířky střižné díry b doporučeno H = (0,12 až 0,50).b šířka B = b + (2,5 až 4).H délka - L (dle konstrukčního návrhu rozložení střihu, rozmístění šroubů, kolíků, dorazů)
Střižnice - úpravy úprava okrajů střižné díry - viz. obr. vzdálenost střižné díry od okrajů střižnice min.30mm ostření - úběr materiálu na jedno ostření p 0,15mm
Střižnice zvýšení životnosti - vložkování (nedělená střižnice zalisována do objímky z levnější oceli) tvarově složité střižnice sestaveny z několika částí (snažší výroba i kalení) - vsazeny do objímky či základové desky
Výpočet střižné síly teoretická střižná síla F t F t = S. R ms = l. t. R ms [N] l délka střižné hrany t tloušťka střihaného materiálu R ms mez pevnosti ve střihu (R ms 0,8.R m ) skutečná střižná síla F s F s = k. F t [N] k opravný součinitel (1,3 až 1,7) - zahrnuje vliv stavu střižných hran, správnost vůle, toleranci tloušťky mat. aj.
Výpočet střižné síly stírací síla F ts F ts = (0,02 až 0,15).F s [N], t < 5mm F ts = (0,08 až 0,20).F s [N], t > 5mm síla vyhazovače F v F v = (0,02 až 0,05).F s [N] celková tvářecí síla F L F L = F s + F st + F v [N] z této síly určen podle katalogu vhodný lis
Snížení velikosti střižné síly úprava funkčních částí nástroje - snížení F s o (30 až 60)% děrování a...rovný střih b...jednostranné sešikmení střižníku c, d...symetrické sešikmení střižníku
Snížení velikosti střižné síly vystřihování e,f...symetrické sešikmení střižnice g...odstupňovaná délka střižníků
Stanovení vůle vůle - rozdíl mezi střižníkem a střižnicí závisí především na tloušťce materiálu - t určuje se nejčastěji ze vztahu v = (0,05 až 0,12).t 0,1.t [mm] 0,10 pro ocel ; 0,05 pro měkčí kovy
Určení funkčních rozměrů nástroje (uzavřená čára střihu) děrování - rozměry střižníku voleny dle HMR díry - vůle tvořena zvětšením rozměru střižnice D su = (HMR) -δ D ce = (HMR + v) +δ tolerované rozměry výstřižku D su = (HMR 0,1T) -δ D ce = (D su + v) +δ
Určení funkčních rozměrů nástroje (uzavřená čára střihu) vystřihování - rozměry střižnice voleny dle dmr obvodu součásti - vůle tvořena zmenšením rozměru střižníku D ce = (dmr) +δ D su = (dmr - v) -δ tolerované rozměry výstřižku D ce = (dmr + 0,1T) +δ D su = (D ce - v) -δ
Legenda HMR, DMR...mezní rozměry díry výstřižku hmr, dmr...mezní rozměry obvodu výstřižku v...vůle mezi střižníkem a střižnicí v 0,1.t δ...tolerance střižníku - střižnice δ 0,03.t D su...rozměr střižníku D ce...rozměr střižnice T...tolerance výstřižku
Příklad výpočtu t Stanovte rozměry funkčních částí střihadla pro výrobu podložky daných rozměrů ød = 30 +0,2 mm, ød = 50-0,3 mm, t = 2 mm, materiál 11 370.
Děrování střižník d su = (HMR) -δ d su = (JMR + ES) -δ δ = 0,03.t δ = 0,03.2 = 0,06 mm střižnice d ce = (HMR + v) +δ v = 0,1.t v = 0,1.2 = 0,2 mm d ce = (30,2 + 0,2) +0,06 d su = (30 + 0,2) -0,06 d su = (30,2) -0,06 mm d ce = 30,4 +0,06 mm
Vystřihování střižnice D ce = (dmr) +δ D ce = (jmr - ei) +δ D ce = (50 0,3) +0,06 D ce = 49,7 +0,06 mm střižník D su = (dmr - v) -δ D su = (49,7 0,2) -0,06 D su = 49,5-0,06 mm
Vedení střižníku přesné zavádění střižníku do střižnice zajištěno 1. vedení beranem lisu - malé nároky na přesnost výstřižků 2. úpravou nástroje - zvýšená přesnost výstřižků, trvanlivost nástroje, snadnější seřízení stroje a) vodící desky - vizuální kontrola posuvu materiálu zhoršena b) vodící stojánky - přesnější vedení, zvyšená tuhost a trvanlivost nástroje (viz. ČSN)
Volba rozměrů částí střihadel
Vodící deska tloušťka H 1 = (0,8 až 1).H vedení střižníků - nesmí vyjíždět během střihání z vodící desky (rozsah pohybu v mm) funkce stírače okraje děr pro střižníky - úprava pro mazání (nejčastěji zkosení)
Základová deska vyrovnává nerovnosti stolu (brání praskání) tlumí rázy zajišťuje upnutí řezné skříně ke stolu lisu rozměry: výška...h 2 = (1 až 1,5).H šířka...b 2 = B + (40 až 70) délka...l 2 - určuje se dle délky střižnice
Vedení materiálu v nástroji
Vedení materiálu v nástroji uskutečňuje se ručně nebo mechanicky (podávací zařízení) vodící lišty zmenšují odchylku od osy posunu pásu (stranové vedení) výška H 6 = 2.t vzdálenost lišt - šířka pásu je zvětšena o vůli v L = (0,5 až 1)mm podélné vedení zajišťuje posunutí pásu ve směru podélné osy o rozteč (krok) pomocí dorazů (načínací, koncové)
Upínací deska zajišťuje zakotvení střižníků - výška H 3 = (0,6 až 0,8).H upevnění střižníků - roznýtováním (následuje přebroušení) - nasunutím (střižníky s nákružky) - patkami (zajištění kolíky a šrouby) - zaléváním (tvarově složité střižníky, snadno slévatelné slitiny či pryskyřice)
Hlavice upevnění stopky, vložky a upínací desky - výška H 4 = (0,6 až 0,8).H
Vložka kalená - vkládá se mezi hlavici a upínací desku zabraňuje kaleným střižníkům zatlačování do hlavice - výška...h 5 = (4 až 5)mm hlavice, vložka a upínací deska - rozměrově stejné (mimo výšky) a navzájem spojeny šrouby
Stopka zajišťuje přenos pohybu beranu na střižník spojení hlavice a stopky vyměnitelné druhy a rozměry viz. ČSN osa stopky leží v těžišti střižných sil (řešení početní či graficko - početní)
Početní řešení - příklad a F d = S.R ms = 4.a.t.R ms F v = S.R ms = π.d.t.r ms F s = F d + F v F s = (4.a + π.d).t.r ms F v x F s y F d n i=1 M i = 0 F s.x - (F v.0 + F d.y) = 0
Graficko - početní řešení F d 0 1 P F v x F s F d F v 2 2 1 0
Další části střihadel hledáčky - zpřesňují polohu pásu vzhledem k nástroji pomocí děr z předchozího kroku (postupová střihadla) spojovací kolíky - zajišťují vzájemnou polohu částí řezné skříně po demontáži (např. přeostření) šrouby - zajišťují pevné a rozebiratelné spojení jednotlivých částí (díry pro kolíky a šrouby vrtány ve všech spojovaných částech společně)
Děkuji za pozornost