Разработка технологии штамповки детали
РЕФЕРАТ
штамповка деталь пуассон
ВЫТЯЖКА, ВЫРУБКА, ПРОБИВКА, УПРУГОЕ ПРУЖИНЕНИЕ, ПУАССОН, МАТРИЦА,
ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ, РАСКРОЙ ПОЛОСЫ.
В курсовом проекте рассмотрена методика создания технологического
процесса детали «Крышка - 0038». Были рассчитаны исполнительные размеры матрицы
и пуассона для изготовления этой детали методами холодной штамповки. Также был
рассчитан на прочность и жесткость пуассон для пробивки отверстия, и был
спроектирован разделительный штамп для изготовления плоской заготовки.
ВВЕДЕНИЕ
Холодная листовая штамповка является одним из наиболее прогрессивных
технологических методов производства. Она имеет ряд преимуществ перед другими
методами как в технологическом, так и в экономическом отношении.
Наибольший эффект от применения холодной штамповки может быть обеспечен
при комплексном решении технических вопросов на всех стадиях производства,
начиная с создания технологических конструкций или форм деталей, допускающих их
экономичное изготовление. Разработка технологических процессов холодной
штамповки и изготовление штампов неразрывно связанны межу собой.
В курсовом проекте будет рассмотрен план технологического процесса
производства холодноштампованной детали и изготовление разделительного штампа
для изготовления плоской заготовки этой детали.
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЧЕРТЕЖА ХОЛОДНОШТАМПОВАННОЙ ДЕТАЛИ
штамповка деталь пуассон
«Крышка - 0038»
Крышка относится к классу корпусных деталей и имеет сравнительно не
тяжелые условия работы.
Назначение детали и ее применение конструктором не указанно. Однако можно
предположить что данная деталь используется для разделения или закрытия каких
либо элементов конструкции. Из этого следует что деталь будет подвергаться
сравнительно небольшим растягивающим напряжениям. Материал АМцАМ-л1 имеет высокую
твердость и пластичность, а так же относительно не хрупок. Жаропрочные
характеристики стали (применяется при температурах до 450°С) позволяют предположить что деталь используется
в разогретых элементах двигателя. Стоимость и сложность обработки стали позволяют
предположить что деталь распологается в ответственных узлах конструкции.
Данная деталь имеет форму низкой коробки. Конфигурация детали
представляет собой сочетание плоских и скругленных поверхностей.
Для проверки возможности получения детали методом холодной штамповки
проверим, соответствует ли точность ее размеров точностным возможностям
холодной штамповки.
Таблица 1. Сравнение точности холодной штамповки с необходимой точностью.
|
Размер и потребная точность
|
Точность холодной штамповки
|
|
Наружный размер (Длинна) =
81-0,87
|
Вырубка обычной точности =
±0,3
|
|
Наружный размер (Ширина) =
61-0,74
|
Вырубка обычной точности =
±0,3
|
|
Размер отверстия = D12+0,27
|
Пробивка обычной точности
=±0,06
|
|
Размер отверстия = D4,2+0,18
|
Пробивка обычной точности
=±0,06
|
|
Формообразующий радиус = R3+0,18
|
Вырубка обычной точности =
±0,06
|
|
Формообразующий радиус=R6+0,27
|
Вырубка обычной точности =
±0,06
|
|
Формообразующий радиус=R30,5+0,46
|
Вырубка обычной точности =
±0,06
|
|
Межцентровое расстояние =
13,5+0,20
|
Пробивка обычной точности =±0,12
|
|
Расстояние отверстия от
наружнего контура = 11,5+1
|
Вырубка обычной точности
=±0,12
|
|
Обрезка = 12-0,43
|
Обрезка обычной точности
=±0,12
|
Сопоставление данных, приведенных в таблице, показывает возможность
использования холодной штамповки для изготовления данной детали. Материал
детали - конструкционная жаропрочная релаксационно-стойкая сталь марки
АМцАМ-л1, лист толщиной 1,2мм.
Таблица 2. Химический состав стали Д1А-Т
|
Химический элемент
|
Содержание, %
|
|
Алюминий (Al)
|
0,7-1,1
|
|
Кремний (Si),
не более
|
0,2-0,45
|
|
Медь (Cu),
не более
|
0,3
|
|
Марганец (Mn)
|
0,3-0,6
|
|
Молибден (Mo)
|
0,15-0,25
|
|
Никель (Ni),
не более
|
0,3
|
|
Фосфор (Р), не более
|
0,025
|
|
Хром (Cr)
|
1,35-1,65
|
|
Сера (S),
не более
|
0,025
|
|
Углерод (С)
|
0,35-0,42
|
Данный материал подходит для холодной штамповки.
Два отверстия имеют диаметр d=4,2мм, что соответствует технологическому требованию d>2S (S=1,2мм).
Следовательно данное отверстие можно получить пробивкой.
Из выражения r/(B-H)=6/(300-20)=0,02 по графику [1, рис.87] видно, что данная
деталь относится к низким коробкам с малыми радиусами угловых закруглений
вытягиваемых в одну операцию.
Вывод: деталь «Половина попловка верхняя » можно изготовить методом
холодной штамповки.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ ЗАГАТОВКИ
Для овальных заготовок вытягиваемых в одну операцию диаметр заготовки
определяется по формуле:
Определим
диаметр заготовки:
3. РАСЧЕТ И ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО РАСКРОЯ ЛИСТОВ
Для заготовки показанной на рисунке 1 необходимо выбрать рациональный
раскрой полосы. На рисунке 2 представлен вариант раскроя:
Исходя из толщины, размеров и конфигурации заготовки, наименьшую величину
перемычки m [1, табл. 139] принимаем равной m=1,6мм, а односторонний допуск на
ширину полосы, в случае резки листа на гильотинных ножницах, при B<100 δв=0,6мм.
Тогда ширина полосы будет равна:I вариант: В=47.707+2х1,6±0,6=51.107±0,6 мм;
Рисунок 2 - Вариант раскроя полосы.
Для оценки экономичности раскроя полосы определим коэффициент раскроя
где
Fзаг - площадь заготовки; n - количество
рядов раскроя в полосе; В - ширина полосы; А - шаг штамповки (вырубки).
Площадь
заготовки рассчитаем в программе KOMPAS 3D v13: Fзаг=1787 мм2.
Количество рядов раскроя в полосе n=1.
Соответственно
коэффициент раскроя полосы равен:
.
Однако
коэффициент η не дает полного представления об общей величине
полезного использования металла. Последняя определяется коэффициентом
использования материала (КИМ)
Где
N количество деталей , фактически получаемых из полосы
длинной L=2000 мм, будет равно:
штуки
Соответственно:
.
Согласно
проведенному расчету данный раскрой полосы является рациональным.
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
|
Номер операции
|
Наименование операции
|
Оборудование
|
Эскиз
|
|
5
|
Резка листа на полосы
|
Гильотинные ножницы
|
|
|
10
|
Вырубка заготовки и
пробивка отверстий
|
Вырубной штамп
|
|
|
15
|
Вытяжка
|
Штамп совмещенного действия
|
|
|
20
|
Обрезка стенок
|
Пресс кривошипный
|
|
|
25
|
Окончательный контроль
|
|
|
5. РАСЧЕТЫ УСИЛИЙ
Для АМцАМ-л1 Ϭср=26кгс\мм2; Ϭв=34кгс\мм2 [3]
) Усилие резания листового металла ножницами [1, табл.2]:
кгс
Способ
резки: гильотинными ножницами.
)
Усилие вырубки:
Рвыр=
кгс
Полное
усилие вырубки [1.стр16]:
,
Qб=
[1,стр.23]
кгс
)
Усилие необходимое для снятия полосы с пуассона [1, стр.21]:
кгс
)
Усилие необходимое для проталкивания детали через матрицу [1, стр.21]:
Pпр=kпр
Pn=0,11060,551=106кгс
5)
Усилие вытяжки [1, табл.72]Pвыт=(2А+2В-1.72r)·S·Ϭв·kH=51.107·0,2·34,4=114,47
кгс
6. РАСЧЕТ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ МАТРИЦЫ И ПУАССОНА
Штампы для холодной листовой штамповки представляют собой сложную
конструкцию, состоящую из большого количества деталей разнообразного
технологического и конструкционного назначения. Исходя из условий работы и
характера сопряжения, эти детали требуют различной точности изготовления.
Наиболее точного изготовления требуют рабочие детали вырубных штампов -
пуансоны и матрицы, а также направляющие колодки и втулки прецессионных
штампов.
Определим исполнительные размеру пуансона и матрицы:
) Для вырубки контура:
DM=(D+Δ)-δм=(47,707-0,6)-0,04=47,1-0,04 мм.
DП=(D+Δ-z)=(47,707-0,6-0,14)-0,02=46,94-0,02 мм.
) Для пробивки отверстий:
dм=(d+ Δ+z)+δм=(4+0,18+0,14)+0,04=4,32+0,04 мм.
dп=(d+ Δ)+δм=(4+0,18)-0,02=4,18-0,02 мм.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной курсовой работе нами была проверена возможность изготовления
нашей детали методами холодной штамповки листового материала и разработан
технологический процесс ее создания, рассчитаны усилия составных операций:
резки, вырубки, пробивки и гибки. Выбран наиболее эффективный раскрой листа
материала. Также мы спроектировали последовательный штамп совмещенного действия
и рассчитали исполнительные размеры его рабочих деталей.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1) Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке.
6-е изд., перераб. и доа. Л.: Машиностроение, 1979 г. 520 с.
) Иващенко И.А., Трухман И.М. Расчеты
размерно-точностных параметров механической обработки заготовок: Учеб. пособие.
Самара, СГАУ, 1993г. 99с
) Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка
/ Под общей редакцией Рудмана Л. И. М.: Машиностроение, 1988 г. 496 с.
) Зубцов М.Е. Листовая штамповка. Л., Машиностроение,
1980г. 432 с.
) Яницкий Ю.В. Штамповка деталей авиадвигателей из
листового материала: Учеб. пособие. Куйбышев, КуАИ, 1980г. 94 с.
) Ровинский Г.Н. Прессовое оборудование
листоштамповочных цехов. М.: Машгиз, 1960 г.