Zpět na obsah

STŘÍHÁNÍ - příklady

Na základě zadané součásti navrhněte její postup výroby v postupovém střihadle. Výchozí materiál: tabule plechu z oceli 12 020.20 o rozměrech 1000x2000 x 1 mm s experimentálně zjištěnou  pevností v tahu  R_m = 450 MPa  a výrobní série je 20 000 kusů.

a)      Navrhněte nejvhodnější uspořádání výstřižků v pásu a nakreslete nástřihový plán. Stanovte velikost kroku při stříhání, šířku můstku a velikost okraje pásu plechu.

b)      Vypočítejte potřebnou střižnou sílu pro vystřižení zadané součásti.

c)      Vypočítejte střižnou vůli mezi střižníkem a střižnicí.

d)      Vypočítejte ekonomické využití výchozího materiálu.

Zadaná součást:

Ad a) V případě kruhového výstřižku jsou možné dvě varianty řešení nástřihového plánu.

I. tabule plechu se rozstříhá na pásy o šířce š = 65 mm (výpočet uveden níže) a výstřižky se vystřihují za sebou (viz obr. zadané součásti),

II. tabule plechu se rozstříhá na širší pásy, ze kterých se budou výstřižky vystřihovat ve víceřadém uspořádání (viz nástřihový plán II.) Z hlediska velmi malé využitelnosti materiálu tato varianta nebude předmětem dalšího výpočtu.

I.                    NÁSTŘIHOVÝ PLÁN

Největší rozměr součásti (dle označení na příslušném nomogramu –viz níže): A = Ø 60 mm → určení můstku E a okraje F; v našem případě se určí hodnoty E₃, F₃ dle největšího rozměru výstřižku → v příslušném nomogramu pro odpovídající tvar dle tloušťky stříhaného materiálu (t = 1 mm) se určí velikost můstku E₃, okraje F₃ :

Velikost okraje: F₃ = 5 mm, F₃/2 = 2,5 mm

Šířka pásu plechu: š = A + F₃ = 60 + 5 = 65 mm

Velikost můstku: E₃ = 1,5 mm

Velikost kroku: k = A + E₃ = 60 + 1,5 = 61,5 mm

Při prvním kroku se vystřihnou 4 otvory Ø 5 mm a otvor Ø 24 mm; při druhém kroku dojde k vystřižení vnějšího obrysu výstřižku tvarovým střižníkem → operace stříhání proběhne ve 2 krocích.

II. NÁSTŘIHOVÝ PLÁN

Ad b) Výpočet střižné síly:

137 518,992 N = 137,5 kN

kde      S          [mm²]               plocha střihu (S = l ∙ t)

            o (l)      [mm]                obvod všech stříhaných částí (délka střihu)      

            t           [mm]                tloušťka stříhaného materiálu

            τ_ps        [MPa]              pevnost ve střihu  (τ_ps = 0,8 ∙ R_m)

            n          [-]                    součinitel otupení břitu, n = (1,2 ÷ 1,55) → volím n = 1,3

Celkový obvod výstřižku: o = o₁ + o₂ + o₃ = 75,398 + 15,708 + 202,738 = 293,844 mm

Obvod průměru Ø 24 mm:                 

Obvod průměru Ø 5 mm:

Obvod průměru Ø 60 mm:

Celková plocha výstřižku: S = π ∙ 30² - π ∙12² – 4 ∙ π ∙ 2,5² + 0,1 ∙ π ∙ 8² ∙ 4 = 2 827,44 – 452,239 – 78,52 + 80,425 = 2 377,106 mm²

Ad c) Střižná vůle mezi střižníkem a střižnicí s přihlédnutím ke stříhanému materiálu  a běžné stříhání se volí: v = (4 ÷ 10) % t [mm] → volím v = 10 %t = 0,10 ∙ 1 = 0,1 mm

Ad d) Ekonomické využití výchozího materiálu

šířka pásu plechu:

š = 65 mm                                                                  š = 65 mm

počet pásů z tabule plechu:                                         

šířka tabule plechu: A = 1000 mm                               délka tabule plechu: B = 2000 mm

počet výstřižků z 1 pásu:

krok k = 61,5 mm

počet výstřižků z 1 tabule:

15 ∙ 32 = 480 kusů                                                     30 ∙ 16 = 480 kusů

Procentuální využití tabule:

Skutečná spotřeba materiálu a množství odpadu v kg pro zadané množství:

Objem 1 tabule: V = B ∙ A ∙ t =  2 ∙ 1 ∙ 0,001 = 0,002 m³

Hmotnost 1 tabule:  → m = ρ ∙ V = 7800 ∙ 0,002 =15,6 kg/1 tabule

Hmotnost skutečné spotřeby materiálu: M = 42 ∙ 15,6 = 655,2 kg

Odpad: 100 – 57,05 = 42,95 %

Hmotnost odpadu z 1 tabule:

Celková hmotnost odpadu: M_o = 42 ∙ 6,7002 = 281,408 kg

Závěr: Pro jednořadé uspořádání výstřižků je nízké využití materiálu při použití tabulí plechu jako  

            výchozího rozměru ke stříhání.