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

Проектирование автоматического измерителя артериального давления
Важным компонентом клинического мониторинга, определяющим состояние сердечнососудистой системы и организма в целом, является контроль кровяного давления. Дв ...

Расчет характеристик сигналов и каналов связи
В последнее десятилетие ХХ века произошла научно-техническая революция в области транспортной связи, в основе которой лежат два крупных достижения ...

Программируемый формирователь последовательности импульсов с цифровой индикацией количества импульсов
Проектируемое устройство в готовом виде представляет собой отдельный прибор, основной функцией которого является формирование последовательности импульсов заданной частот ...