STŘIHÁNÍ. Lisování TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM, STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY A ROZPOČTEM HLAVNÍHO MĚSTA PRAHY

STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA, Praha 10, Na Třebešíně 2299 příspěvková organizace zřízená HMP

Lisování

STŘIHÁNÍ TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM, STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY A ROZPOČTEM HLAVNÍHO MĚSTA PRAHY.

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 F

1. fáze

střižník

F

střižnice 2. fáze

F

3. fáze

F

4. odstřižení

Fáze střihání  pružná deformace - napětí ve střihaném materiálu nepřesahuje Re

 trvalá deformace - napětí v mat. > Re  nastřižení materiálu - mat. je namáhán nad Rms

(Rms ≈ 0,8.Rm) 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

Ra = (3,2 až 6,3)μm

Nástřihový plán závisí na  tvaru výrobku  konstrukci výrobku  dodržování zásad konstrukce  minimálních vzdálenostech mezi výrobky - m  minimálních vzdálenostech mezi výrobky a okraji pásu plechu - m1

Nástřihový plán

Nástřihový plán - legenda  k...krok [mm](posuv)  m...můstek mezi dvěma výstřižky

m ≈ 1,5.t [mm]  m1...můstek mezi výstřižkem a okrajem pásu m1 ≈ 1,2.t [mm]  b...šířka pásu plechu [mm]

Určení k, b  k...krok (posuv)

k = l2 + m [mm]  b...šířka pásu plechu b = l1 + 2.m1 [mm]

Rozmístění výrobků - hospodárnost

Hospodárnost nástřihu  k - charakterizuje součinitel využití materiálu

S0 k= .100[% ] Sp So… celková plocha výstřižků [mm2] Sp… plocha pásu plechu [mm2]  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 - 19 083.3 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

Fs σ  σDt  1200[MPa] S

Fs...střižná síla S...plocha

 kontrola na vzpěr - nástroj s vodící deskou

E…modul pružnosti I…moment setrvačnosti l…volná délka střižníku

2.π.E.l Fvz = 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 Ft Ft = S. Rms = l . t . Rms [N]

l…délka střižné hrany t…tloušťka střihaného materiálu Rms…mez pevnosti ve střihu (Rms ≈ 0,8.Rm)  skutečná střižná síla Fs Fs = k . Ft [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 Fts

Fts = (0,02 až 0,15).Fs [N], t < 5mm Fts = (0,08 až 0,20).Fs [N], t > 5mm

 síla vyhazovače Fv

Fv = (0,02 až 0,05).Fs [N]

 celková tvářecí síla FL

FL = Fs + Fst + Fv [N]

z této síly určen podle katalogu vhodný lis

Snížení velikosti střižné síly  úprava funkčních částí nástroje - snížení Fs 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 Dsu = (HMR)-δ Dce = (HMR + v)+δ

 tolerované rozměry výstřižku

Dsu = (HMR – 0,1T)-δ Dce = (Dsu + v)+δ

Určení funkčních rozměrů nástroje (uzavřená čára střihu)  vystřihování - rozměry střižnice voleny

dle dmr obvodu součásti - vůle tvořena zmenšením rozměru střižníku Dce = (dmr)+δ Dsu = (dmr - v)-δ

 tolerované rozměry výstřižku

Dce = (dmr + 0,1T)+δ Dsu = (Dce - 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  Dsu...rozměr střižníku  Dce...rozměr střižnice  T...tolerance výstřižku

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

H1 = (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......H2 = (1 až 1,5).H šířka.......B2 = B + (40 až 70) délka.......L2 - 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 H6 = 2.t vzdálenost lišt - šířka pásu je zvětšena o vůli

vL = (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 H3 = (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 H4 = (0,6 až 0,8).H

Vložka  kalená - vkládá se mezi hlavici a upínací desku

 zabraňuje kaleným střižníkům zatlačování do hlavice - výška....H5 = (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  Fd = S.Rms = 4.a.t.Rms

a

 Fv = S.Rms = π.D.t.Rms  Fs = Fd + Fv  Fs = (4.a + π.D).t.Rm

Fv

x F s y

Fd

n

∑M

i

=0

i=1

 Fs.x - (Fv.0 + Fd.y) = 0

Graficko - početní řešení Fd

0

P 1

x

Fv 2

Fd

Fv 2

Fs 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