Как рассчитать усилие пробивки отверстия и вырубки контура

Какие данные нужны

Выберите круг, прямоугольник, продолговатое отверстие либо введите известный периметр. Для сложного контура складывают все одновременно режущие участки, включая внутренние отверстия. Укажите толщину и сопротивление срезу в МПа. Предел текучести и предел прочности при растяжении нельзя автоматически подставлять вместо него.

Проверяем на конкретных числах

Пробиваем круг диаметром 20 мм в листе толщиной 3 мм. Для учебного примера принимаем сопротивление срезу 345 МПа, как базовое значение в таблице Wilson Tool. Периметр равен примерно 62,832 мм. Теоретическое усилие составляет 65,031 кН. При коэффициенте запаса 1,2 расчётная величина равна 78,037 кН, или примерно 7,958 тс.

Открыть исходный пример и изменить параметры

Два таких контура, режущих в один момент, удваивают теоретическое усилие. Но два последовательных удара по одной детали его не удваивают. Количество в форме означает именно одновременные контуры. Для прямоугольника 20 × 30 мм периметр равен 100 мм, поэтому при тех же толщине и сопротивлении усилие до запаса будет 103,5 кН.

Формулы и источники

F = L × t × τ × N; Fрасч = F × k; 1 тс = 9,80665 кН.

Периметр L и толщина t задаются в мм, сопротивление срезу τ в МПа, то есть Н/мм². Произведение даёт силу в ньютонах. Для продолговатого отверстия с двумя полуокружностями периметр равен 2(a − b) + πb. Кромки плоские; коэффициент снижения усилия для наклонного пуансона не применяется.

Wilson Tool: расчёт усилия пробивки и свойства материала. NIST: единицы СИ и коэффициенты перевода.

Где легко ошибиться

Результат в тоннах-силы не является разрешением работать на любом прессе с близкой цифрой на шильдике. Нужны допустимая нагрузка по ходу, запас энергии, жёсткость, прочность пуансона, зазор матрицы и условия снятия детали. Модель рассчитана на плоские кромки и не учитывает уменьшение пикового усилия наклонным пуансоном.

Для усилия считают то, что режет одновременно, а для выпуска всю последовательность операций.

Предварительная оценка усилия среза. Не определяет усилие съёма, энергию и допустимую нагрузку по ходу пресса, зазор матрицы, жёсткость, прочность пуансона и ресурс. Сопротивление материала зависит от марки, состояния и толщины. Для запуска необходим технологический подбор пресса и оснастки.

Что посчитать следующим

Если проектируется гидравлический привод, можно перенести полученное усилие в подбор цилиндра. Давление, шток и противодавление задаются отдельно. Для партии деталей пригодятся расход листа и оценка производительности.

В нижней панели инструмента доступны PDF, копирование и ссылка с параметрами. Ссылка открывает ваш числовой вариант, а PDF сохраняет исходные данные и методику. Через «Обсудить расчёт» можно передать результат вместе с описанием задачи ЧЗМ. Рассмотрим изготовление оборудования, ремонт или модернизацию. Сроки и комплектацию определяем по исходным данным.

Перейти к расчёту · Все калькуляторы

Посмотрите оборудование в работе

Оборудование в деталях

Источники

• Wilson Tool: расчёт усилия пробивки и свойства материала
• NIST: единицы СИ и коэффициенты перевода