Штамповка ответной планки

Штамповка ответной планки

Министерство образования и науки Российской Федерации

КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н.Туполева - КАИ

Институт Автоматики и Электронного Приборостроения

Кафедра автоматики и управления

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине "Технология приборостроения"

на тему

Штамповка ответной планки

Выполнил студент группы 3439

Шаймарданов Т.М.

Руководитель

Алпаров А.У.

Казань, 2015

Оглавление

1.Введение по разделу штамповки

2.Технологические требования к конструкции штампованных деталей

3.Раскрой материала

4. Расчет коэффициента использования материала

. Расчет усилия штамповки

. Определение центра давления штампа

7.Расчёт исполнительных размеров штампа

8. Конструирование штампа

9.Выбор оборудования

Список используемой литературы

1.Введение по разделу штамповки

Целью данного курсового проекта является разработка и конструирование штампа.

Листовая штамповка - метод изготовления плоских и объем­ных тонкостенных изделий из листового материала, ленты или полосы с по­мощью штампов на прессах или без применения прессов. Листовая штам­повка подразделяется на горячую и холодную.

Холодная штамповка- это наиболее прогрессивный метод обработки давлением, так как он позволяет получить детали, не требующие в боль­шинстве случаев дальнейшей обработки резанием. Холодной листовой штамповкой изготовляют как крупные, так и мелкие детали (рамы и кузо­ва автомобилей, шасси самолетов, элементы обшивки судов, детали часо­вых механизмов и др.).

Листовая штамповка дает большую экономию в использовании металла, обеспечивая в то же время высокую производительность. Но наибольший эффект она дает при массовом и крупносерийном производстве.

При холодной листовой штампов­ке применяются углеродистая и ле­гированная стали, алюминий и его сплавы, медь и ее сплавы, а также неметаллические материалы: кар­тон, эбонит, кожа, резина, фибра, пластмасса, поставляемые в виде ли­стов, лент и полос.

2. Технологические требования к конструкции штампованных деталей

Технологические процессы холодной штамповки могут быть наиболее рациональ­ными лишь при условии создания технологичной конструкции или формы детали, допускающей наиболее простое и экономичное изготовление. Поэтому технологичность листоштампованных деталей является наиболее важной предпосылкой прогрессивности технологических методов и экономичности производства.

Под технологичностью следует понимать такую совокупность свойств и конструктивных элементов, которые обеспечивают наиболее простое и экономичное изготовление деталей (в условиях данной серийности производства) при соблюдении технических и эксплуатационных требований к ним.

Эксплуатационно-технические требования к листовым штампованным деталям следующие:

) полное соответствие конструкции назначению и условиям эксплуатации детали;

) обеспечение требуемой прочности и жесткости при минимальном расходе металла;

) обеспечение необходимой точности и взаимозаменяемости;

) соответствие специальным физическим, химическим или техническим условиям.

Основными показателями технологичности листовых холодно-штампованных деталей являются:

) наименьший расход материала;

) наименьшее количество и низкая трудоемкость операций;

) отсутствие последующей механической обработки;

) наименьшее количество требуемого оборудования и производственных площадей;

) наименьшее количество оснастки при сокращении затрат и сроков подготовки производства;

)увеличение производительности отдельных операций и цеха в целом.

Общим результативным показателем технологичности является наименьшая себестоимость штампуемых деталей.

3. Раскрой материала

Раскрой листового металла на штучные заготовки и полосы является первой операцией, связанной с потерями металла в виде обрезков и неиспользуемых отходов.

При выборе раскроя материала было рассмотрено несколько вариантов расположения деталей на листе. Самый большой коэффициент использования материала получился при следующем расположении:

Рис.1. Раскрой материала для штампуемых деталей

В соответствии с ГОСТ 19904-74 длина полосы выбирается равной 1000 мм. Размеры перемычек принимаем:=1,7мм., b=1,4мм.

Ширина полосы определяется по формуле:

.

где Δ-минусовой допуск на ширину полосы.

Величина начального отхода равна величине перемычки а.

Длина участка, на котором располагается 1 деталь:

1,7+15+1,4=18,1мм.

Окончательные размеры полосы 18,1×68,9×1

Шаг штамповки:

.

Количество деталей в полосе:

Количество полос:

,принимаем 21.

Количество деталей в листе:

Механические свойства материала для изготовления указаны в таблице 2. (ГОСТ 380-94)

Таблица 2.

Марка материала               Состояние           Сопротивление срезу Предел прочности

. Расчет коэффициента использования материала

Коэффициент использования материала (сокращённо КИМ)- это одна из характеристик производственного процесса. Он представляет собой количество материала (объём или массу) в готовом изделии делёную на общее количество материала, пошедшее на изготовление изделия. Данный коэффициент по понятным причинам не может быть больше единицы, впрочем, и единице он практически никогда не равен.

Рис.2. Пример раскроя листа.

Показателем, характеризующим степень лучшего раскроя, является коэффициент использования материала:

где:

- площадь вырубаемой детали найдена с помощью использования пакета КОМПАС-3D.

;

Рис.3. Площадь вырубаемой детали.

 - количество деталей на листе 1323шт.;

- площадь листа, равная:

;

Таким образом:

. Расчет усилия штамповки

Расчетное усилие P определяется по формуле:

,

где:- периметр вырубаемого контура в мм;- толщина материала в мм;

- сопротивление срезу .

,

Необходимое усилие пресса рассчитывается по формуле:

где:

- номинальное усилие пресса.

Для определения запаса энергии, которой должен располагать пресс, осуществляющий вырубку-пробивку, определяется работа деформации по формуле

,

где:

λ - коэффициент, составляющий λ=0,65 - для листа из средней стали толщиной 1мм.,ход пуансона, принимаем h=2,5мм.

. Определение центра давления штампа

Нахождение центра давления выполним при помощи пакета КОМПАС-3D.

Рис.4. Определение центра давления штампа

Рис.5. Геометрическое расположение центра давления штампа

.Расчёт исполнительных размеров штампа

Исполнительные размеры пуансона и матрицы определяется видом штамповки, толщиной штампуемого материала и точностью изготовления детали.

Из справочной литературы (см.[1], с.82) выбираем допуски на рабочие размеры матрицы и пуансона соответственно:

, .

По виду и толщине штампуемого материала определяем зазор z между матрицей и пуансоном и допуск на зазор ∆zпо (см.[1], с.76). Выбираем зазор z= 0,06 мм и допуск на зазор ∆z= +0,02 мм.

При вырубке контура детали основной деталью является матрица, поэтому при износе размеры матрицы будут увеличиваться.

Определим припуск на износ по предельным отклонениям размеров элемента штампуемой детали по [см.[5], с.65, табл. 13]:

размер 65

размер 15

радиус 7,5

Учитывая контур получаемой детали, величину зазора и допуск на зазор, принимаем совместный способ изготовления матрицы и пуансона.

Определим исполнительные размеры матрицы, пуансона и радиусов контура по формулам, соответственно:

Тогда:

размер матрицы Lм65 = (65 - 0,25)+0,06 = 64,75+0,06, мм;

размер пуансона Lп65 = (65 - 0,25 - 0,05)-0,06 = 64,7-0,06, мм;

размер матрицы Lм15= (15 - 0,17)+0,035 = 14,83+0,035, мм;

размер пуансона Lп15 = (15 - 0,17 - 0,05) -0,035 = 14,78-0,035, мм;

радиус контура: Rm7,5= (8-0,15) +0,035 = 7,85+0,035, мм;

Размеры пуансона дорабатываются по матрице до обеспечения зазора z= 0,06 мм и допуска на зазор ∆z= +0,02 мм.

8. Конструирование штампа

Рис.6. Рабочая зона штампа

Размеры рабочей зоны штампа составляют

Этим значениям соответствуют размеры матрицы

(см. [2], с.75, табл.17).

Определяем диаметры винтов и штифтов (по [2], с.77, табл.18). Найденному операционному усилию и принятым размерам матрицы соответствуют винт М8 и штифт диаметром 8 мм.

где: s- толщина штампуемого материала, мм;

- размеры рабочей зоны штампа, мм;

- коэффициент, зависимый от временного сопротивления штампуемого материала, принимаем .

Подставив все известные значения в формулу, получаем Н=16,94мм.

Принимаем высоту матрицы согласно ГОСТ-15861-81: Н=25мм.

Расстояние от края матрицы до отверстия под штифт равно е2=12,5мм. Расстояние от края пуансона до отверстия под штифт равно е2=12,5мм. Дополнительно в пуансоне на другой диагонали делаются отверстия под винты.

Также на матрице устанавливаются направляющие в виде винтов М6х15 ГОСТ 21335-75, чтобы полоса не перемещалась поперек движению и вверх-вниз и пружина с выталкивателем.

Обозначение плиты-заготовки 1025-0645, массой 1,54 кг., размер рабочей площади 125х63.

. Выбор оборудования

При выборе оборудования для разделительных операций операционное усилие необходимо увеличивать на 30%. Поэтому усилие, по которому выбирается пресс, теперь составит:

шамповка давление разделительный оборудование

Полезная работа составит A=185,2кДж.

Выбираем пресс КД1424В.

Закрытая высота штампа должна находиться в пределах от  до , где - минимальная закрытая высота пресса, -максимальная закрытая высота пресса.

где , -минимальная, максимальная высота хода ползуна; из [3], с.25 выбираем ,

- высота подштамповой плиты; также выбираем

, - диапазоны регулировки шатуна и стола, выбраны значения ;

Подставив найденные величины в формулы получим

Закрытая высота штампа составляет 300мм, таким образом условие соблюдается. Окончательно принимаем пресс КД1424В.

Таблица 3.

Список используемой литературы

Корсаков В.Д. Справочник мастера по штампам. Машиностроение, Ленинград, 1973, 192с.

Л.И.Рудман. Справочник конструктора штампов. Листовая штамповка. M.: Машиностроение, 1988. - 496с.

Справочник по оборудованию для листовой штамповки /Л. И. Рудман, А. И. Зайчук, В. Л. Марченко и др.; Под общ.ред. Л. И. Рудмана.- К.: Техника, 1989.- 231 с.