изготовления.

Наиболее точного изготовления требуют рабочие детали вырубных штампов –

пуансоны и матрицы, а также направляющие колонки и втулки прецизионных

штампов. Шероховатость поверхности деталей штампов определяется назначением

детали и требованиями, предъявляемыми к ней. В соответствии с этим для

изготовления детали применяются те или иные способы механической обработки.

Шероховатость поверхности оценивается в классах и параметрах по ГОСТ 2789 –

73.

Зазор между матрицей и пуансоном определяется в процентом соотношении

от толщины материала или по правилам: при вырубке наружного контура зазор

берется за счет уменьшения размеров пуансона, размер матрицы принимают

равным наименьшему предельному размеру детали; при пробивке отверстий зазор

образуется за счет увеличения размеров матрицы, размер пуансона берется

равным наибольшему предельному размеру отверстия.

Определение исполнительных размеров рабочих частей (пуансон и матрица).

3.1.4.1. Штамп для калибровки. ((1(, стр. 410)

Исполнительные размеры вытяжных пуансонов и матриц определяются по

формулам ((1(, стр. 410, табл. 195).

Вытяжка деталей с допуском по внутреннему размеру d + (:

d м = ( d + ( ) + (м; dп = d–(п,

(3. 5) (3. 6)

где ( - зазор, ( = 1,1 S = 1,1 ( 0,8 = 0,88 мм ((1(, стр. 183, табл.

83);

(м = 0,08, (п = 0,06 ((1(, стр. 411, табл. 196)

Для размера 380 имеем:

d м = (380 + 0,88 )+ 0,08 = 380,88 + 0,08 мм;

d п = 380 – 0,06 мм

Радиусы закругления матрицы равны 1 мм.

3.1.4.2. Штамп для вырубки. ((1(, стр. 408)

Исполнительные размерв вырубных матриц и пуансонов определяются по

формулам ((1(, стр. 407, табл. 193).

Вырубка наружного контура L-(:

Dм = (D - ()+(м, Dп = (D - ( - ()-(п,

(3. 7) (3. 8)

где ( - зазор, ( = 0,05 мм; ((1(, стр. 24, табл. 196).

(м = 0,02, (п = 0,012 ((1(, стр. 411, табл. 196)

Для размера 520 Н 14 ( ( = 1,5:

Lм = (520 – 1,5)+0,02 = 518,5+0,02 мм,

Lп = (520 – 1,5 – 0,05)-0,012 = 518,45-0,012 мм

Остальные размеры расчитываются аналогично.

3.1.5. Выбор оборудования. Расчет усилия пресса.

3.1.5.1.Усилие для вытяжки.

Усилие вытяжки изменяется на протяжении рабочего хода пуансона,

достигая максимума при глубине h = (0,4 ( 0,6) H, где Н – полная глубина

вытяжки.

На практике получили применение инженерные формулы для определения

усилия вытяжки, которые исходят из известного положения, что допустимые

напряжения в опасном сечении должны быть меньше разрушающих, а

следовательно, наибольшее усилие предельно возможной вытяжки должно быть

несколько меньше усилия, необходимого для разрыва стенок изделия около дна

(в опасном сечении).

Фактическая величина напряжений в опасном сечении, а следовательно, и

усилие вытяжки зависит от сопротивления металла деформированию, степени

деформации или коэффициента вытяжки, относительной толщины заготовки,

относительного радиуса закругления матрицы и пуансона, показателя

анизотропии.

Усилие вытяжки последней операции (калибровки) ((1(, стр. 171, табл.

72):

Pв = ( 4 В – 1,72 r ) S (в кф,

(3. 9)

где S – толщина материала, S = 0,8 мм;

(в - предел прочности, (в = 54 кгс/мм2;

кф – коэффициент, кф = 0,7

P в = ( 4 ( 380 – 1,72 ( 100) ( 0,8 ( 54 ( 0,7 = 40763,52 кгс

Полное усилие вытяжки:

P = Pв + Q,

(3. 10)

где Q – усилие прижима, Q = 0,25 Pв, отсюда

Р = 1,25 Pв = 1,25 ( 40763,52 = 50954,4 кгс

Исходя из конструктивных особенностей пресса, выбираем пресс усилием

250 т. с.

Штамп устанавливается на 250 т. с. пресс модели КБ3534А

((2(, стр. 46 ):

|Номинальное усилие на внутреннем ползуне пресса, кН |2500 |

|Ход ползуна, мм |400 |

|Число ходов ползуна в минуту |25 |

|Число одиночных ходов ползуна в минуту |19 |

|Мощность АО С 2 – 81 – 4, кВт |40 |

|Суммарная мощность, кВт |43,3 |

|Габаритные размеры |

|4555 ( 2900 ( 6850 |

3.1.5.2. Усилие для вырубки.

В процессе вырубки листового металла возникает сложное неоднородное

силовое поле, сконцентрированное вблизи режущих кромок пуансона и матрицы.

Ввиду сложности и неоднородности силового поля при вырубке в расчетах

применяется условная технологическая величина – сопротивление срезу.

Рассчитаем усилие пресса для вырубки заготовки ((1(, стр. 16):

Рср = L S (ср,

(3. 11)

где (ср – сопротивление срезу, (ср = 46 кгс / мм2;

L – периметр, L = 4 ( 180 + ( 180 + ( 160 = 1787,6 мм

Рср = 1787,6 ( 46 ( 0,8 = 65783,68 кгс

Полное усилие вырубки обычно учитывает поправку на неоднородность

материала и затупление режущих кромок пуансонов и матриц введением

поправочного коэффициента и рассчитывается по формуле:

Р = 1,36 Рср = 1,36 ( 65783,68 = 89465,8 кгс

(3. 12)

Выбираем пресс усилием 160 или 250 т.с.

Штамп устанавливается на 250 т. с. пресс модели КБ3534А.

3.2. Деталь «Крышка».

Деталь типа Крышка изготовляется из материала сталь 10, толщина листа S

= 1,5 мм.

3.2.1. Анализ технологичности формы и конструктивных элементов детали.

((1(, стр. 280-281)

1. Деталь имеет сложную вытягиваемую форму, поэтому изготовление штампов

будет производиться с ручной подготовкой рабочих деталей (матрицы и

пуансона).

2. Радиусы закруглений у фланца r ( 3S = 5 мм, радиусы закруглений у дна

могут быть не меньше r ( 2S = 3 мм.

3. В прямоугольных коробках следует избегать острых углов в плане и у дна

детали.

Исходя из изложенных ранее технологических требований делаем вывод, что

деталь технологична и ее изготовление возможно методом холодной штамповки.

3.2.2. Определение формы и размеров заготовки. Расход материала.

((1(, стр. 284)

При вытяжке прямоугольных коробок с фланцем ((1(, стр. 113) ввиду

значительной неравномарной деформации вдоль контура обязательно необходима

последующая обрезка неровного фланца. (Требования смотри выше.) Это

упрощает технологические рассчеты заготовки. Построение заготовки

производится путем развертки коробки на плоскость.

Длина выпрямленной стенки находится по уравнению:

1) L = L1 + L2 + [pic] (,

(3. 13)

при rд = 50 мм, rм = 5 мм, L1 = 11мм,

L2 = 0 мм

[pic]

рис.3.4. Отдельный элемент детали.

L = 11 + [pic] ( = 97,35 мм

2) L = L1 + L2 + [pic] (

L = 11 +[pic] [pic] ( = 53,82 мм

[pic]

рис. 3.5. Отдельный элемент детали (радиусы скругления дна и фланца).

3) Поскольку высота детали изменяется вдоль длинной стороны детали,

рассчитываем длины стенки в наибольшей части и наименьшей части, таким

образом:

Lб = 11 + 30 + [pic] ( = 72,4 мм

[pic]

рис. 3.6. Отдельный элемент детали (длина стенки).

Lм = 11 + [pic] ( = 42,4 мм

Рассчитываем высоту развертки.

Деталь после гибки:

[pic]

рис. 3.7. Чертеж детали после гибки.

а = [pic] = 442,3 мм

tg[pic] = a / 2b = 442,3 / 450 ( 2

[pic] = 31( 30( ( ( = 63(

тогда l = [pic] = [pic] = 494,5 мм

(3. 14)

Деталь до гибки (после вытяжки):

[pic]

рис. 3.8. Чертеж детали до гибки.

Полная развертка детали будет:

L = 230 + 494,5 = 724,5 мм

Найдем длину плоской части детали:

В( = 724 – 76 – 35,5 = 612,5 мм

Найдем ширину плоской части детали:

А( = 316 – 2 ( 16 – 30 = 254 мм

Поскольку при формировании ребер жесткости их размеры практически не

влияют на величину развертки детали, определим размеры развертки:

К = В + L + L = 612,5 + 97,35 + 53,82 = 763,67 мм,

(3. 15)

Nб = A( + 2Lб = 254 + 72,4 ( 2 = 398,8 мм,

(3. 16)

Nм = A( + 2Lм = 254 + 42,4 ( 2 = 338,8 мм,

(3. 17)

С учетом припуска на обрезку, равную 10 мм, получим размеры заготовки:

К = 763,67 + 10 = 774 мм

Nб = 398,8 + 10 = 410 мм

Nм = 350 мм

Для построения эскиза заготовки необходимо определить радиус заготовки

в углах, которые расчитываются как для вытяжки стаканчика с фланцем:

R0 = [pic],

(3. 18)

где r у – радиус коробки, rу = R = 15 мм;

R ф = 31 мм;

Н – высота стороны

В нашем случае:

R01 = [pic] = 41,85 мм,

R02 = [pic] = 32,6 мм

Эскиз заготовки:

[pic]

рис. 3.19. Чертеж заготовки.

Развертка ребра жесткости определяется графическим путем:

Lрж = 460 мм

Поскольку развертка детали большая – вырубку будем производить из

карточек размером 774 ( 410 мм (возможна не вырубка, а обсечка).

Таким образом, оценку экономичности производим по величине полезного

использования металла ((1(, стр. 290):

к и = [pic],

(3. 19)

где f – площадь поверхности детали

f = 254 ( 774 + 2 [pic] + 2 [pic] + 2 [pic] + 2 ( 47,5 ( 612,5 =

283561,9 мм2;

m – количество деталей из листа, m = 5 штук;

А ( С – размеры листа А ( С = 1000 ( 2000 мм, ГОСТ 19903 - 74

к и = [pic]

Концевые отходы (полосы шириной 180 и 42 мм) используются для

изготовления деталей в цехах средней и мелкой штамповки.

3.2.3 Разработка технологического процесса

Технологический процесс:

1. Резка листа на карточки. Ножницы гильотинные.

2. Штамповка. Вырубка или обсечка заготовки.

3. Штамповка. Вытяжка.

4. Штамповка. Гибка.

5. Штамповка. Обсечка припуска в размер детали.

3.2.4. Выбор оборудования. Расчет усилия пресса.

3.2.4.1. Усилие для вытяжки и формовки.

Поскольку коробка невысокая, Н/В (0,6, эту коробку можно изготовить за

одну операцию вытяжки.

Тогда усилие пресса рассчитаем по формуле ((1(, стр. 172, табл. 72):

Pв = ( 2 А + 2 В – 1,72 r ) S (в кф,

(3. 20)

где А и В – длина и ширина коробки;

S – толщина материала, S = 1,5 мм;

(в - предел прочности, (в = 34 кгс/мм2;

кф – коэффициент ((1(, стр. 174, табл. 76), кф = 0,3

Pв = ( 2 ( 316 + 2 (724,5 – 1,72 ( 15) ( 1,5 ( 34 ( 0,3 = 31444,56 кгс

Полное усилие вытяжки:

P = Pв + Q,

(3. 21)

где Q – усилие прижима, Q = 0,25 Pв, отсюда

Р = 1,25 Pв = 1,25(31444,56 = 39305,7

(3. 22)

Поскольку кроме вытяжки на этой операции производится формовка ребер

жесткости, определим усилие формовки ((1(, стр. 216). Эта операция в

самолетостроении, как правило, выполняется на гидравлических прессах

давлением резины или жидкости.

При ширине рифта 15 мм и толщине материала S = 1,5 мм, наибольшая

глубина рифта может составить 6 мм. В нашем случае 4 мм.

Усилие штамповки ребер жесткости ориентировочно может быть рассчитано

по формуле:

P = L S (в кф,

(3. 23)

где L – длина ребер жесткости, L = 460 мм;

S – толщина материала;

кф – коэффициент зависимости от глубины рифта, кф = 0,7(1;

(в - предел прочности, (в = 34 кгс/мм2

Pрж = 460(1,5(34(1 = 23460 кгс

Тогда полное усилие, необходимое для изготовления детали:

Рп = Р + Pрж = 39305,7 + 23460 = 62765,7 кгс

Исходя из конструктивных особенностей пресса, закрытой высоты штампа,

размеров рабочего стола, выбираем пресс усилием 250 т.с.

3.2.4.2. Усилие для гибки..

Расчет усилия гибки ((1(, стр. 72, табл. 23):

Усилие гибки определяется из равенства внешнего изгибающего момента

моменту внутренних сил. В нашем случае усилие гибки определяется не столько

процессом изгиба, сколько процессом калибровки, требующим значительного

давления и практически зависящим от регулировки хода пресса и от отклонений

материала по толщине. Поскольку гибка производится с калибровкой,

максимальное усилие пресса будет при калибровке, то есть:

Р = р F,

(3. 24)

где р – давление калибровки, р = 1,2 кгс/мм2 ((1(, стр. 73, табл. 26);

F = (724,5 - 230)(316 = 156262 мм2

Р = 1,2(156262 = 187514,4 кгс

Исходя из конструктивных особенностей пресса, закрытой высоты штампа,

величины хода пресса, размеров рабочего стола, выбираем пресс усилием 250

т.с.

Штамп устанавливается на 250 т. с. пресс модели КБ3534А.

-----------------------

[pic]

Страницы: 1, 2, 3