CALCUL DE LA FORCE DE POINÇON

  Il y a des cas où des problèmes, tels que la rupture de la pointe du poinçon et les fractures de la bride, se produisent pendant l'opération de poinçonnage.

  La cause de ce problème est souvent un manque de données techniques concernant les pièces standard ou une erreur dans le choix du matériau ou de la forme de l’outil de poinçonnage. Afin de réduire l'incidence de ce type de problèmes, les normes d'utilisation correcte du poinçon, en tenant compte de facteurs tels que la résistance à la fatigue de l'acier à outils et la concentration de contrainte aux flasques, sont présentées ici.

1.Calcul de la force de frappe

● Force de poinçonnage P (kgf)

P ＝ τtτ… ……… （1） ℓ: Longueur du profilé de perforation mm］ Pour un poinçon rond, ＝ πd） t: Épaisseur du matériau Material mm

τ: résistance au cisaillement ［kgf / mm2 （τ 0.8Résistance à la tractionσB

［Exemple 1 force La force de poinçonnage maximale P lors du poinçonnage d'un trou rond de 2,8 mm de diamètre dans une tôle d'acier à résistance élevée à la traction de 1,2 mm, résistance à la traction de 80 kgf / mm2, est la suivante. Lorsque P ＝ τtτ, la résistance au cisaillement ≤ 0,8 × 80 ＝ 64 ［kgf / mm2

P ＝ 3,14 × 2,8 × 1,2 × 64 ＝ 675 kgf

2. Fracture de la pointe du poinçon

● Contrainte appliquée au poinçon tipσ ［kgf / mm2

σ ＝ P / A P: Force de frappe, A: Surface de la section transversale de la pointe du poinçon （a） Pour le coup d'épaule

σs ＝ 4 tτ / d… …………………… 2） （b） Pour le poinçon Jector σJ ＝ 4d tτ / （d2 d12 ……………… （3）

［Exemple 2］ Trouvez la possibilité de fracture de la pointe du poinçon lorsque vous utilisez un poinçon d'épaule SPAS6－50 － P2.8 et un poinçon Jector SJAS6－50 － P2.8 d1 ＝ 0,7, comme indiqué à la P. 186. Les conditions de perforation sont les mêmes que dans l'exemple 1.

（A） Pour le coup de poing à l'épaule, à partir de la formule 2）: σs 4 × 1,2 × 64 / 2,8 × 110 kgf / mm2

（B） Pour le poinçon de jecteur, à partir de la formule 3）: σJ 4 × 2,8 × 1,2 × 64 /（2,82－0,72117 kgf / mm2

La figure 2 montre que lorsque σs est de 110 kgf / mm2, il est possible que la fracture se produise avec un coup de poing D2 à environ 9 000 coups.

Lorsque le matériau est remplacé par M2, il passe à environ 40 000 coups. La possibilité pour le poinçon Jector se retrouve de la même manière.

La section transversale étant plus petite, la pointe du poinçon se fracturera à environ 5 000 coups. La fracture ne se produira pas si la contrainte appliquée au poinçon pendant l'utilisation est inférieure à la contrainte maximale admissible pour le matériau de poinçon. Considérez ceci comme étant uniquement un guide, car la valeur réelle varie en fonction des variations de la précision de la matrice. la structure, le matériau perforé, ainsi que la rugosité de surface, le traitement thermique et les autres conditions du perforateur.

3. Diamètre minimum de poinçonnage

● Diamètre minimum de poinçonnage: dmin. dmin ＝ 4tτ / σ σ: résistance à la fatigue de l'acier à outils kgf / mm2

Exemple 3］ Le diamètre de perforation minimal possible lors de la perforation de 100 000 coups ou plus dans du SPCC d'épaisseur 2 mm avec un poinçon M2 est le suivant. dmin ＝ 4tτ / σ …………… 4 4 × 2 × 26/97 2.1mm Résistance à la fatigue pour M2 à 100 000

coups: σ ＝ 97 kgf / mm2 d'après la figure 2 τ 26 kgf / mm2 d'après le tableau 1）

4. Fracture due au flambement

● Charge de flambement P ［kgf P ＝ nπ2EI / ℓ2 ……………… 5 ＝ √ nπ2EI / P ……………… 6） n: Coefficient n 1: Sans guide d'extraction

n ＝ 2: Avec guide de dévêtisseur I: Deuxième moment d'inertie ［a mm4］ Pour un poinçon rond, I ＝ πd4 / 64: Longueur de la pointe du poinçon mm

E: module de Young ［kgf / mm2 D2: 21000 M2: 22000 HAP40: 23000 V30: 56000

  Comme indiqué par la formule d'Euler, les étapes à suivre pour améliorer la résistance au flambement P incluent l'utilisation d'un guide de décollage, l'utilisation d'un matériau avec un module de Young supérieur (SKD → SKH → HAP) et une réduction de la longueur de la pointe du poinçon . lecharge de flambement P indique la charge au moment où un poinçon se déforme et se fracture. Lors du choix d'un poinçon, il est donc nécessaire de prendre en compte un facteur de sécurité de 3 5. Lorsque vous choisissez un coup de poing pour percer de petits trous, faites particulièrement attentiondoit être payé à la charge de flambement et à la contrainte appliquée au poinçon.

［Exemple 4］ Calculez la longueur totale du poinçon, ce qui ne produira pas de flambage lorsqu'un trou8 est perforé dans de l'acier inoxydable 304 thickness, épaisseur de la tôle.1 mm, résistance à la tractionσb ＝ 60 kgf / mm2 avec un poinçon droit （D2. À partir de la formule） 6 ℓ: ＝ √ nπ2EI / P √ √ 2 × π2 × 21000 × 201/1206 262 mmSi le facteur de sécurité est 3, ℓ ℓ 262/3 87 mm Si l'épaisseur de la plaque de perforation t est de 20 mm, le flambement peut être empêché en utilisant un poinçon de longueur totale de 107 mm ou moins. Pour un poinçon basé sur la plaque de décollage, tip pointe de la plaque de poinçon estguidé par le jeu, la longueur totale doit être inférieure ou égale à 87 mm.

［Exemple 5 La charge de flambement P lorsqu'un poinçon SHAL5－60 － P2.00 BC20 est utilisé sans guide d'extraction est la suivante.

P ＝ nπ2EI / ℓ2 1 × π2 × 22000 × 0,785 / 202 ＝ 426 kgf

  Si le facteur de sécurité est 3, alors P ＝ 426/3 ＝ 142 kgf ne se produira pas avec une force de frappe de 142 kgf ou moins.