Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
СОДЕРЖАНИЕ
|
Техническое задание Введение 1 Определение размеров исходной заготовки 2 Определение технологических усилий 2.1 Разделительные операции 2.2 Операции вытяжки 3 Описание конструкции и работы штампа 4 Обоснование выбора оборудования Вывод Список используемой литературы |
3 4 5 9 9 10 12 13 13 14 |
Техническое задание
Разработать технологию изготовления детали «крышка» и спроектировать штамп для листовой штамповки.
Исходные данные:
|
Вариант |
Материал |
D, мм |
R, мм |
S, мм |
|
8 |
Х18Н10Е |
70 |
35 |
2,0 |
Рис. 1. Эскиз детали «крышка»
Введение
Обработка металлов давлением является одним из наиболее распространенных, перспективных и постоянно развивающихся способов придания металлу заданной формы и размеров.
Широкое применение обработки металлов давлением связанно, прежде всего, с большой производительностью этого процесса, с высоким коэффициентом использования материала. Кроме того, пластическое деформирование способствует улучшению свойств и структуры металлов, особенно при сочетании пластического деформирования и термической обработки. Большой прогресс в обработке металлов давлением связан с применением современного высокоэффективного оборудования и технологий.
Целью изучения данной дисциплины является овладение знаниями по теории обработки материалов давлением, изучение основных технологических процессов обработки давлением, технологического оборудования для процессов пластического деформирования, приобретение навыков по проектированию технологической оснастки.
В ходе выполнения данного расчетно-графического задания предстоит разработать технологию изготовления типовой детали и спроектировать штамп для листовой штамповки одного из переходов операции изготовления детали.
1 Определение размеров исходной заготовки
Определение размеров заготовки и количества заготовок, получаемых из листов выпускаемого сортамента.
Диаметр заготовки определяем по формуле:
где, - площадь заготовки.
Площадь заготовки полусферы:
Диаметр заготовки полусферы определяем по упрощенной формуле:
тогда
Рис. 2. Элементы заготовки
Для листовой штамповки выбор исходной заготовки осуществляется путем анализа возможных вариантов раскроя материала и определения оптимального. В качестве исходной заготовки выбираем полосы, получаемые из листового сортамента путем резки на ножницах. Примем припуски по боковым граням и левой стороны полосы а = 2 мм, тогда размеры полосы получаем на одну деталь
Рис. 3. Размеры исходной заготовки
Площадь полосы на одну деталь:
Определяем количество деталей, получаемых из листов выпускаемого сортамента по формуле:
где S – площадь листа сортамента.
Размеры расчетов заносим в табл.1.
Таблица 1.
Площадь листов выпускаемого сортамента и возможное количество деталей, получаемых из них
|
ширина |
длина |
площадь |
кол-во получаемых деталей |
|
1000 |
2000 |
2000000 |
196 |
|
1250 |
2500 |
3125000 |
306 |
|
600 |
2000 |
1200000 |
117 |
|
1000 |
1500 |
1500000 |
147 |
|
1100 |
2000 |
2200000 |
215 |
|
1400 |
1700 |
2380000 |
233 |
|
1400 |
2800 |
3920000 |
384 |
Принимаем последний вариант. Количество полос получаемых из листа:
Количество деталей получаемых из полосы:
Окончательное количество деталей получаемых из листа с размерами
1400 х 2800 мм:
.
2 Определение технологических усилий
2.1 Разделительные операции
Технологическое усилие вырубки:
где, L – периметр контура вырубки.
.
Толщина: .
Сопротивление на срез: по табл. 4 [1] для стали 20
Усилие прижима:
где, ; ;
Удельное усилие прижима по табл. 5 [1] при толщине штампуемого материала
Суммарное усилие штамповки:
Работа деформирования, необходимая для выполнения операции:
где, - рабочий ход при вырубке.
= 60-65% от , принимаем = 65% от , тогда
2.2 Операции вытяжки
Коэффициент вытяжки, :
Т.к. процесс вырубки происходит с прижимом, то и процесс вытяжки происходит с прижимом.
Усилие вытяжки:
где, ; ;
- максимальное растягивающее напряжение, действующее в материале заготовки.
где, Q – усилие прижима,
- площадь части заготовки, зажатой между матрицей и прижимным кольцом.
;
,
где,
ψВ – относительное уменьшение площади поперечного сечения материала
– относительное удлинение материала
– относительное удлинение при разрыве образца
табл.7 [1]
табл.7 [1]
– коэффициент трения
– угол конусности
Усилие
усилие не должно превышать
где,
Условие выполняется.
Определяем работу деформации :
[1]
где, - глубина вытяжки
3 Описание конструкции и работы штампа
Для выполнения штамповки детали «крышка» разработан штамп. Штамп состоит из нижней и верхней плит, запрессованных в нижнюю плиту направляющих колонок и направляющих втулок, запрессованных в верхнюю плиту. Нижний пакет штампа, который крепится к столу пресса, образован матрицей и пуансоном закрепленными при помощи винтов и штифтов к нижней плите штампа. Для повышения качества получаемой детали и для облегчения ее съема в нижний пакет штампа встроен съемник, выполняющий одновременно и роль прижима. Съемник через толкатели связан с пневмоподушкой, встроенной в стол пресса. На режущей поверхности матрицы предусмотрены фиксаторы, предназначенные для базирования заготовки в штампе. Верхний пакет штампа при помощи хвостовика центрируется по отверстию в ползуне пресса и крепится к нему винтами. Верхний пакет образован подпружиненным прижимом и пуансономатрицей, которая через подкладную плиту на винтах и штифтах крепится к верхней плите штампа. В пуансономатрицу встроен выталкиватель. Выталкиватель извлекает деталь из полости пуансономатрицы и совместно со съемником обеспечивает сохранение ориентации заготовки после штамповки.
Операция штамповки осуществляется следующим образом. После того как заготовка (полоса) установлена в исходное положение «в упор с фиксаторами» запускается рабочий ход верхнего пакета штампа по направлению вниз, по мере чего происходит: жесткая фиксация заготовки к плоскости матрицы прижимом; вырубка диска заготовки и одновременно прижим и центрирование его выталкивателем относительно съемника и пуансона; вытяжка диска согласно профиля пуансон – пуансономатрица. По достижению ползуна пресса нижней точки рабочего хода происходит подъем верхнего пакета штампа и как следствие, размыкание пуансона и пуансономатрицы. При этом, с пуансона полученная деталь снимается съемником, а из пуансономатрицы извлекается выталкивателем.
4 Обоснование выбора оборудования
Усилие пресса для выполнения операции РТ = 288580 Н. Необходимый ход пресса для выполнения штамповки данной детали должен быть не менее 70 мм, а длина стола пресса должна быть не менее 260 мм.
На основании этих данных выбираем пресс однокривошипный открытый простого действия модели КИ 2126. Пресс предназначен для выполнения операций холодной штамповки: вырубки, пробивки, гибки, вытяжки. Прессы однокривошипные простого действия открытые с механизированной регулировкой закрытой высоты, ненаклоняемые являются представителями гаммы однокривошипных прессов и относятся к типу быстроходных.
В конструкции прессов предусмотрено использование их в составе роботизированных технологических комплексов и линий. Частично механизация процесса наладки пресса при смене штампа позволяет сократить вспомогательное время, повысить безопасность труда оператора и наладчика, улучшить условия труда путем сокращения доли ручного труда.
Режимы работы пресса: одиночный, автоматический и наладочные ходы. Привод односторонний, одноступенчатый. Муфта-тормоз – жесткосблокированная, многодисковая, фрикционная с пневматическим включением, смонтирована на маховике. Ползун снабжен предохранителем от перегрузки и пневматическими уравновешивателями. Смазка пресса централизованная, импульсная, жидкая от насоса с электрическим приводом, индивидуальная. Управление процессом электропневматическое, двурукое от кнопок или педалей. Электроблокировка обеспечивает надежную работу и безопасное обслуживание пресса.
Основные технические характеристики пресса:
Номинальное усилие пресса, кН 400
Ход ползуна регулируемый, мм
наименьший 10
наибольший 100
Число ходов ползуна в минуту 125
Размеры стола, мм 710х480
Размер отверстия в столе (диаметр), мм 300
Расстояние от оси ползуна до станины (вылет), мм 260
Наибольшее расстояние между столом и ползуном
в его нижнем положении при наибольшем ходе, мм 340
Расстояние в свету между стойками станины, мм 340
Регулировка расстояния между столом и ползуном, мм 80
Толщина подштамповой плиты, мм 85
Размеры ползуна 370х310
Размеры отверстия в ползуне под хвостовик, мм
диаметр 50Н9
глубина 75
Наибольший ход выталкивателя в ползуне, мм 50
Наибольшее число ходов ползуна в одиночном режиме 45
Высота стола над уровнем пола, мм 840
Расход сжатого воздуха за одно включение, л 1,6
Габаритные размеры пресса слева - направо, мм 1500
Продолжительность включения ПВ = 40%
Форма исполнения М101
Класс вибрации С1
Вывод
После проведения всех необходимых расчетов, сбора данных и сведения основных показателей пластического деформирования, представлен чертеж общего вида технологического оборудования для пластического деформирования, необходимые элементы для центрирования, прижима, вытяжки, вырубки, элементы вытяжной машины.
Dзаг = 98 мм
РТ = 288580 Н
Рприж = 12280 Н
Ад = 375 Дж
Рвыт = 199051 Н
Авыт = 4459 Дж
Список используемой литературы
1 Крючков М.А., Ручкин Л.В., Тарасов Г.Ф. Технологические процессы и оборудование пластического деформирования. Учеб. пособие / САА – Красноярск, 2001. – 116с.
2 Мельников Э.Л. Справочник по холодной штамповке оболочковых деталей. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2003. – 288с., ил.
3 Кузнечно-штамповочное оборудование. Под ред. А.Н. Банкетова и Е.Н. Ланского. – М.: Машиностроение, 1982.
4 Охрименко Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производства. – М.: Машиностроение, 1966.
5 Попов Е.А., Сторожев М.В. Теория обработки металлов давлением. – М.: Машиностроение, 1977. – 423с.
6 Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. – Л.: Машиностроение, 1979. – 520с.
7 Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка. Л.И. Рудман, В.Л. Марченко, А.И. Зайчук и др. – М.: Машиностроение, 1988. – 496с.
8 Мещерин В.Т. Листовая штамповка. Атлас схем. – М.: Машиностроение, 1975. – 227с.
9 Гибкие технологические системы холодной штамповки. Под ред. С.П. Митрофанова. – Л.: Машиностроение, 1987. – 287с.