Расчёт усилия вырубки печатной платы

Операции штамповки заготовок печатных плат проводят на стандартных кривошипных или эксцентриковых прессах с использованием вырубных штампов.

Расчетное усилие вырубки по контуру или пробивки отверстий ПП определяется по формуле (10):

, (10)

где Р1 - усилие вырубки (пробивки), Н;

Р2 - усилие прижима материала к плоскости, Н;

Р3 - усилие проталкивания, Н;

Р4 - усилие снятия отхода или детали с пуансона, Н.

Усилие Р1 вырубки (пробивки) рассчитывают по формуле (11):

, (11)

где - сопротивление срезу, МПа (для стеклотекстолита 130…150 МПа);

L - периметр вырубаемого контура;

S - толщина материала.

При вырубке для уменьшения расслоения материала и улучшения качества поверхности среза необходимо давление прижима. Усилие прижима материала к плоскости Р2 определяют по формуле (12):

, (12)

где q - удельное давление прижима, Па.

Усилие проталкивания Р3 рассчитывают по формуле (13):

, (13)

где К1 - коэффициент, зависящий от механических свойств материала ПП, величины зазора между пуансоном и матрицей. К1 равно от 0,05 до 0,08;

h - высота цилиндрического пояса матрицы (h ≈ S).

Усилие снятия детали или отхода с пуансона определяется по формуле (14):

, (14)

где К2 - коэффициент, зависящий от толщины материала.

Подставляя данные в формулы (10-14), получим:

;

;

;

;

.

Расчетное усилие вырубки по контуру или пробивки отверстий ПП.

.4 Выбор пресса

После определения расчетного усилия необходимо выбрать пресс. В качестве примера, можно привести механический пресс КД2122 с номинальным усилием= 400 кН, и ходом H = 15 мм. Необходимо проверить пригодность гидравлического пресса по мощности во избежание перегрузки. Для этого необходимо сравнить полезную работу пресса А0 с расчётной As, используя формулу (15):

A0 = 0,2· k · HH · PH, (15)

где k = 0,36 при работе пресса одиночными ходами,

Нн, Рн - параметры пресса.

Подставляя значения в формулу (15), получим:

A0 = 0,2 · 0,36 · 15· 10-3· 400· 103 = 432 Дж.

Работа вырубки (пробивки) рассчитывается по формуле (16):

А1 = 0,6 · S · P1, (16)

А1 = 0,6 · 1,5·10-3 · 78000 = 70,2 Дж.

Работа, затрачиваемая на трение, рассчитывается по формуле (17):

А2 = 0,3 · А1, (17)

А2 = 0,3 · 70,2 = 21,06 Дж.

Работа упругой деформации пружинного пресса вычисляется по формуле (18):

А3 = 0,5∙P3∙D, (18)

где D = 0,1 мм - деформация пресса.

Подставляя численные значения в формулу (18), получим:

А3 = 0,5∙3900∙0,001 = 5,2 Дж.

Работа, затрачиваемая на сжатие буферов, съемников, выталкивателей, рассчитывается по формуле (19):

А4 = P4·НH, (19)

А4 = 7800 ·0,015 = 11,7Дж.

Необходимо, чтобы А0> А∑. Если такое условие не выполняется, следует использовать более мощный пресс или увеличить ход, что неблагоприятно скажется на производительности.

A∑ = 70,2 + 21,06 + 5,2 + 11,7= 108,16 Дж.

Из расчетов видно, что A0>A∑, 432>108,16, значит выбранный пресс удовлетворяет требования данной работы.

Интересное из раздела

Контроль параметров ошибок в трактах цифровых систем передачи
Основной тенденцией развития телекоммуникаций во всем мире является цифровизация сетей связи, предусматривающая построение сети на базе цифровых методов ...

Моделирование элементов и систем управления
Управляемый объект состоит их четырех типовых динамических звеньев, соединенных между собой в определенной последовательности с образованием двух замкнутых контуров (рису ...

Проект макета на основе PIC контроллера
Сегодняшний день развития вычислительной техники характеризуется бурным развитием сетевых технологий. При этом, основной упор делается на технологии, позволяющи ...