Aantal Bladeren:70 Auteur:Site Editor Publicatie tijd: 2017-09-29 Oorsprong:aangedreven
SAMENVATTING: -Dit projectwerk heeft betrekking op het ontwerp van een pneumatisch bestuurde kleinschalige ponsmachine om doorsteekoperaties uit te voeren op dunne platen (1-2 mm) van verschillende materialen (aluminium en plastic). Het verminderen van de vereiste ponskracht, het belangrijkste doel van dit project, wordt verkregen door wijziging van het ontwerp van het ponsgereedschap, dwz door het aanbrengen van afschuiving op het ponsvlak. Vervolgens resulteert dit in een vermindering van de vereiste hoeveelheid ponskracht. En verder wordt een CATIA-model van de machine ontwikkeld op basis van berekeningen met betrekking tot de benodigde ponskracht.
SLEUTELWOORDEN: - Ponskracht, stripkracht, pons, enkele en dubbele afschuiving, penetratiepercentage en pneumatische cilinder.
Voor de productie van vergelijkbare producten is een pneumatische ponsmachine altijd een betere keuze dan een hydraulische ponsmachine, als deze geschikt is voor de methode. Het is relatief economischer voor de productie van grote hoeveelheden producten, omdat er gebruik wordt gemaakt van perslucht in plaats van een hydraulische vloeistof, die nogal duur is. Een pneumatische ponsmachine gebruikt perslucht om hoge druk te genereren die op de zuiger wordt uitgeoefend. Een magneetventiel regelt de richting van de luchtstroom in en uit de cilinder. Polyurethaanbuizen worden gebruikt voor drukoverdracht van de pneumatische cilinder naar de stempelconstructie. De lucht onder hoge druk die naar de stempel wordt gevoerd, dwingt deze op het materiaal en terwijl de stempel op de plaat neerdaalt, veroorzaakt de door de stempel uitgeoefende druk eerst de plastische vervorming van de plaat. Omdat de speling tussen de stempel en de matrijs erg klein is, vindt de plastische vervorming plaats op een plaatselijk gebied en wordt het plaatmateriaal grenzend aan de snijranden van de stempel- en matrijsranden zwaar belast, waardoor de breuk aan beide zijden begint. van de plaat naarmate de vervorming vordert.
De Pneumatische ponsmachine is ontwikkeld met behulp van verschillende componenten. De componenten zijn een pneumatische cilinder, drukregelaar, magneet-/richtingregelklep, stroomregelklep, compressor, montagetafel. De cilinder wordt gebruikt voor de op en neer gaande beweging van het ponsgereedschap, dat de ponsbewerking op de plaat aluminium/kunststof uitvoert. De compressor levert perslucht aan de cilinder, waardoor beweging van de zuigerstang ontstaat. Pneumatische automatiseringscomponenten maken veelvuldig gebruik van afdichtingsmateriaal gemaakt van rubberverbindingen. Voor een efficiënte en probleemloze werking van deze afdichtingen moeten ze worden geolied of gesmeerd om wrijving en corrosie te verminderen. Om door perslucht aangedreven apparatuur te smeren, is de meest efficiënte en economische methode het injecteren van het smeermiddel in de perslucht die deze apparatuur aandrijft. Solenoïde/richtingsregelklep wordt gebruikt om de richting van de lucht te regelen.
De perslucht uit de compressor met een druk van 8 tot 12 bar wordt door een leiding geleid die met één ingang is aangesloten op de magneetklep. De magneetklep wordt bediend met een Control Timing Unit. Het magneetventiel heeft twee uitgangen en één ingang. De lucht die de ingang binnenkomt, gaat via de twee uitgangen naar buiten wanneer de timingregeleenheid wordt bediend. Door de hoge luchtdruk aan de onderkant van de zuiger is de luchtdruk onder de zuiger groter dan de druk boven de zuiger. Hierdoor wordt de zuigerstang naar boven bewogen, die verder omhoog beweegt via de inspanningsarm, die wordt gedraaid door de bedieningseenheid. Deze kracht wordt doorgegeven aan de pons, die ook naar beneden beweegt. De stempel wordt geleid door een stempelgeleider die zodanig is bevestigd dat de stempel duidelijk naar de matrijs wordt geleid. De materialen bevinden zich tussen de stempel en de matrijs. Dus terwijl de stempel naar beneden zakt, wordt het materiaal tot het vereiste profiel van de stempel gescheurd en wordt de plano naar beneden bewogen door de matrijsopening.
⒈Materiaalkeuze: Om elk machineonderdeel voor te bereiden, moet het type materiaal op de juiste manier worden geselecteerd, rekening houdend met ontwerp en veiligheid. De materiaalkeuze voor technische toepassingen wordt bepaald door de volgende factoren:
⑴ Beschikbaarheid van materiaal
⑵ Geschiktheid van het materiaal voor de toepassing van het product.
⑶ Geschiktheid van het materiaal voor de gewenste werkomstandigheden,
⑷ Kosten van de materialen.
De machine is in principe gemaakt van zacht staal. De redenen voor de selectie zijn:
① Zacht staal is direct verkrijgbaar op de markt,
② Het is zuinig in gebruik,
③ Het is verkrijgbaar in standaardmaten,
④ Het heeft goede mechanische eigenschappen, dwz het heeft goede machinale capaciteiten.
⑤ Het heeft een gemiddelde veiligheidsfactor, omdat een hoge veiligheidsfactor resulteert in onnodige verspilling van materiaal en zware selectie. Lage veiligheidsfactor resulteert in onnodig risico op falen,
⑥ Het heeft een hoge treksterkte,
⑦ Lage thermische uitzettingscoëfficiënt.
De materialen van de te ponsen platen worden genomen als aluminium en kunststof, aangezien zij in het huidige scenario veel metalen vervangen vanwege hun onderscheidende eigenschappen en kenmerken.
⒉ Krachtberekening voor bestaand stempelontwerp:
Gebruikte termen en formules:
• Snijkracht: - De kracht die op het uitgangsmateriaal moet inwerken om de plano of slak te snijden.
• Stripkracht: - De kracht die wordt ontwikkeld als gevolg van de terugvering (of veerkracht) van het geponste materiaal dat de pons vastgrijpt.
• Snijkracht = L xtx Tmax
• Stripkracht =10% -20% van de snijkracht
• L= Lengte van de te zagen omtrek in mm
• t= Plaatdikte in mm
• Tmax= Afschuifsterkte in N/mm2
• De formule om de perskracht te berekenen is als volgt:
• Perskracht = snijkracht + stripkracht
Voorbeeldberekening voor aluminiumplaat
Hier is een voorbeeldberekening om de ponskracht te berekenen die nodig is voor aluminiumplaten met verschillende diktes.
• Totale zaaglengte, L =50 mm.
• Bij plaatdikte: t = 1 mm.
• Maximale treksterkte van aluminium, Tmax = 180 N/mm2
• Totale snijkracht = L xtx Tmax
• Totale snijkracht = 50 × 1 × 180
• Totale snijkracht = 9000 N
• Stripkracht = 15% van de snijkracht= 1350 N
• Perskracht = Snijkracht + Stripkracht= 9000 N + 1350 N= 10350 N
Voorbeeldberekening voor kunststofplaten
Hier is een voorbeeldberekening om de ponskracht te berekenen die nodig is voor verschillende diktes kunststofplaten.
• Totale zaaglengte L = 50 mm.
• Bij plaatdikte: t = 1 mm.
• Maximale treksterkte van kunststof, Tmax = 90 N/mm2
• Totale snijkracht= 4500 N
• Stripkracht = 675 N
• Perskracht = Snijkracht + Stripkracht= 4500 + 675 N= 5175 N
⒊Wijziging in ponsontwerp:
Scheren van de pons: Als het vlak van de pons loodrecht staat op de bewegingsas, wordt de gehele omtrek tegelijkertijd gesneden. Door het stempelvlak onder een hoek te kantelen, een eigenschap die bekend staat als afschuiving, kan de snijkracht aanzienlijk worden verminderd. De omtrek wordt nu op een progressieve manier afgesneden, vergelijkbaar met de werking van een schaar of het openen van een drankblikje.
Fmax= Maximale kracht die nodig is om de plaat met dikte t in Newton (N) te ponsen
K= Percentage penetratie
t= Plaatdikte in mm
I= Hoeveelheid afschuiving gegeven aan het gereedschap (in termen van t) in mm
i) Aluminiumplaat
1) Voor I=t/5 & K=0,6
F=0,75Fmax
2) Voor I=t/4 & K=0,6
F=0,705Fmax
3) Voor I=t/3 & K=0,6
F=0,643Fmax
4) Voor I=t/2 & K=0,6
F=0,545Fmax
5) Voor I=t/1 & K=0,6
F=0,375Fmax
⒋ Krachtvergelijking voor aluminium en kunststof platen:
• Voor aluminium: ponskracht (F) = 11643,75 N
• Voor kunststof: ponskracht (F) = 5796 N
• Omdat de cilinder ontworpen zal worden voor maximale ponskracht (in dit geval aluminium), kan de dikte van de kunststofplaat verder gevarieerd worden.
• Daarom wordt de maximale dikte van de kunststofplaat die kan worden geponst berekend als
Faluminium = 1,15 x (L x Tmax xt) kunststof
11643,75 = 1,15 x 50 x 90 xt
t = 2,25 mm
Maximale dikte kunststofplaat die kan worden geponst = 2,25 mm
⒌ Ontwerp van cilinder:
• Benodigde kracht = 12000 N (afronding 11643,75 naar 12000 N)
• Werkdruk = 10 bar
• Om de boringdiameter van de cilinder te vinden, gebruiken we de volgende formule:-
• Volgens de formule is de boringdiameter van de cilinder = 123,6 mm
• Volgens de normen boordiameter = 125 mm
Volgens de boringdiameter,
• Zuigerstangdiameter = 32 mm
• Slaglengte = 200 mm
Een CATIA-model van een pneumatische ponsmachine is ontwikkeld op basis van berekeningen die zijn uitgevoerd volgens de vereiste ponskracht.
Pneumatisch bediende ponsmachine is geschikt voor kleine en middelgrote industrieën. Gebaseerd op de afschuiving op het stempelvlak wordt de ponskracht met 25% tot 60% verminderd, waardoor de standtijd wordt verlengd en het verminderen van de gereedschapskosten. Daarom zijn we met deze krachtreductie in staat gemakkelijk platen met een dikte tot 2,25 mm te ponsen voor kunststof platen met een treksterkte van 90 N/mm2 en tot 1,5 mm aluminium platen met een treksterkte. 180 N/mm2.
In deze machine wordt perslucht gebruikt om het ponsgereedschap te verplaatsen voor het uitvoeren van de ponsbewerking. Na voltooiing van de cyclus stroomt de lucht naar buiten via de uitgangspoort van de magneetklep. Deze lucht wordt vrijgegeven de sfeer. In de toekomst kan het mechanisme worden ontwikkeld om deze lucht opnieuw te gebruiken voor de werking van de cilinder.
Nederlands
Pусский
