Определение рационального раскроя полосы (ленты)

Рациональный раскрой полосы (ленты) характеризуется коэффициентом исполь­зования материала в процентах и определяется по формуле

           (1)

где F _d — площадь штампуемой детали, мм²;

F ₃ — площадь заготовки, требуемой дли изготовления штампуемой детали, мм².

Раскрой может быть простым — для одной детали и комбинированным —для нескольких деталей.

Площадь заготовки (черт. 2) для штампуемой детали F₃ в мм² определяется по формуле

               (2)

где Т — шаг между деталями, мм

В — ширина полосы, мм.

                Рекомендуемый раскрой                                              Нерекомендуемый раскрой

Черт. 2

Прямоугольные детали целесообразно располагать вдоль полосы меньшей стороной с тем. чтобы по длине полосы поместилось наибольшее число деталей (черт. 2). Этим достигается экономия материала и повышение производительности труда.

Круглые и многоугольные детали целесообразно располагать в несколько рядов в шахматном порядке. Однако стоимость многорядных штампов выше, чем однорядных, поэтому для мелкосерийного производства они могут оказаться экономически невыгодными.

Схема раскроя при трехрядной вырезке круглых деталей и расположение пробивных и вырезных пуансонов, а также шагового ножа приведена на черт 3.

Черт. 3

1 — пуансон вырезной: 2— пуансон пробивной; 3 — нож шаговый.

Коэффициент использования материала η  в процентах при вырезке круглых деталей определяется по формулам:

а) при многорядном расположении круглых деталей в шахматном порядке (черт. 3)

             (3)

б) при однорядном расположении круглых деталей

              (4)

где n — число параллельно расположенных рядов;

D — диаметр детали, мм;

а и a₁ —ширина перемычек по краям полосы и между деталями, мм (табл. 5);

α — угол смещения деталей, обычно принимается равным 60°.

Значение η дано без учета ширины кромки, обрезаемой шаговым ножом.

Выбор экономичного расположения деталей со сложной конфигурацией произво­дится графическим путем. Для этого из бумаги вырезают 2—3 шаблона штампуемой детали с припуском но контуру на величину перемычки и находят наивыгоднейшее расположение деталей на полосе, при котором коэффициент использования материала наибольший.

В тех случаях, когда экономичность раскроя одинакова при различном располо­жении деталей на полосе, необходимо принимать вариант с более широкой полосой и меньшим шагом, так как этим достигается экономия материала при разрезке листов на полосы и сокращается время на штамповку.

Примечание. Косой раскрой значительно усложняет проектирование и изготовление штампов, поэтому его следует применять лишь при серийном производстве.

Экономия материала при штамповке деталей сложной формы может быть достигнута при встречном их расположении:

а)   путем поворота полосы после прохода первого ряда (черт. 4,а); недостатком данного способа является снижение производительности штамповки вследствие искривления полосы после вырезки первого ряда и образования на ней заусенцев, вызывающих травму руки рабочего. Данный способ применим в основном при штамповке в открытых штампах и при толщине материала от 0,5 до 3 мм.

б)   путем применения двухпуансонного штампа (черт. 4,б); при этом способе увеличива­ется стоимость изготовления штампа.

а                                                                                               б

Черт. 4.

Наибольшая экономия материала получается при безотходной или малоотходной штамповке (черт. 5)

Черт. 5

Недостатком способа является малая точность вырезаемого контура (не выше 7-го класса при штамповке материала толщиной до 1  мм).

При выборе ширины материала необходимо учитывать стандартные размеры листов и лент (см. приложения 11—14). Располагать детали следует так, чтобы ширина полосы была кратной стандартным размерам листов.