Листовая штамповка последовательного действия

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А.Н. ТУПОЛЕВА

КАФЕДРА "Автомобили и автомобильное хозяйство"

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

ПО ОСНОВАМ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И РЕМОНТА МАШИН

2014

Содержание

Введение

1. Анализ чертежа детали и выбор конструкции штампа

1.1 Определение центра давления

1.2 Расчёт исполнительных размеров матрицы и пуансонов

Список использованной литературы

Введение

Холодная штамповка является одним из наиболее прогрессивных технологических методов производства; она имеет ряд преимуществ перед другими видами обработки металлов, как в техническом, так и в экономическом отношении.

В техническом отношении холодная штамповка позволяет:

1) получать детали весьма сложных форм, изготовление которых другими методами обработки или невозможно или затруднительно;

2) создавать прочные и жёсткие, но лёгкие по массе конструкции деталей при небольшом расходе материала;

3) получать взаимозаменяемые детали с достаточно высокой точностью размеров, преимущественно без последующей механической обработки.

В экономическом отношении холодная штамповка обладает следующими преимуществами:

1) экономным расходованием материала и сравнительно небольшими отходами;

2) весьма высокой производительностью оборудования, с применением механизации и автоматизации производственных процессов;

3) массовым выпуском и низкой стоимостью изготавливаемых изделий.

Холодная листовая штамповка объединяет большое количество разнообразных операций, которые могут быть систематизированы по технологическим признакам.

По характеру деформаций холодная листовая штамповка рассчитана на две основные группы: деформация с разрешением материала и пластические деформации. Первая группа объединяет деформации, которые приводят к местному разъединению материала путём среза и отделение одной его части от другой. Группа пластических деформаций холодной местной штамповки включает операции по изменению формы гнутых и полых листовых деталей.

Имеется четыре основных вида деформаций холодной листовой штамповки: резка-отделение одной части материала от другой по замкнутому или незамкнутому контуру;

1) гибка-превращение плоской заготовки в изогнутую деталь;

2) вырубка-превращение плоской заготовки в новую деталь любой формы или дальнейшее изменение её размеров;

3) формовка-изменение формы детали или заготовки путём местных деформаций различного характера.

Холодная штамповка широко применяется в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности. Наибольшее распространение холодная штамповка получила в крупносерийном и массовом производстве, где большие масштабы выпуска позволяют применять технически более совершенные, хотя и более сложные и дорогие штампы.

Основным прогрессивным конструктивным показателем, характеризующем эффективность применение холодной листовой штамповки является снижение массы при увеличении прочности и жёсткости штампованных из листа деталей по сравнению с литыми, кованными или обработанными из листового проката.

Основным прогрессивным технологическим фактором дальнейшего развития холодной листовой штамповки является стремление получить полностью законченную деталь, не требующую дальнейшей обработки резанием.

Прогрессивность тех или иных технологических методов неразрывно связана с единством и конкретными условиями данного производства, а следовательно является не столько технологическим, сколько организационно-техническим понятием.

Производственно-технологические методы, прогрессивные в мелкосерийном производстве, в большинстве случаев оказываются непрогрессивными и нецелесообразными в крупносерийном и массовом производстве, и наоборот.

Этим объясняются различия производственных методов и путей развития холодной штамповки в массовом и мелкосерийном производстве.

В крупносерийном производстве холодная штамповка характеризуется:

1) применением сложных совмещено-комбинированных штампов;

2)применением последовательной многопозиционной штамповки в ленте;

3) механизацией и автоматизацией процессов штамповки;

4) совершенствованием и развитием методов, дающих повышенную точность и производительность и заменяющих обработку металлов резанием (зачистка в штампах, холодное выравнивание)

При изготовлении деталей РЭС из всех процессов формообразования преимущественно используют методы холодной листовой и объёмной штамповки. Причём листовой холодной штамповкой изготавливают до 85% деталей конструктивной базы РЭС (детали корпусов, кожухи и др.) и широкая номенклатура деталей, входящих в модули и узлы элементной схемотехнической базы (выводы, корпуса и крышки микросхем и микросборок, детали магнитопровода, панели разъёмов и др.).

Материалы для штампов деталей.

Рабочие детали штампов (пуансона и матрицы) подвергаются ударной нагрузке с сильной концентрацией напряжений на рабочих кромках или на рабочей поверхности. Поэтому к материалу пуансона и матриц предъявляется требование высокой или повышенной твёрдости и износоустойчивость, при достаточной вязкости.

Стали, применяемые для изготовления рабочих частей штампов холодной штамповки, делятся на следующие группы:

1) Углеродистые стали небольшой прокаливаемости: У8А, У10А, У8.

2) Легированные сталиповышенной прокаливаемости: 9Х, 9ХС, 9ХФ, ХВГ, 9ХВГ.

3) Высокохромистые стали высокой прокаливаемости, высокой износоустойчивости, малодеформируемые при закале:Х12, Х12Ф, Х12М.

Легированные стали повышенной вязкости: 4ХС, 6ХС, 4ХСВ2С, 5ХВ2С, 5ХВГ.

1. Анализ чертежа детали и выбор конструкции штампа

штамповка холодный давление матрица

Деталь представляет собой элемент крепления с двумя отверстиями. Деталь изготавливается из материала 30ХГСА с пределом прочности:

уВ = 34 кг/мм2

На штампах последовательного типа деталь формируется в два этапа.

На первом шаге пробиваются внутренние отверстия, на втором - вырубается внешний контур. Такие штампы устроены значительно проще, чем совмещенного действия. Не требуется механизма удаления готовой детали из рабочей зоны. Деталь, как и отходы, падает в отверстие нижней плиты штампа.

Выбор способа базирования полосы.

Базирование полосы может осуществляться с помощью:

- шагового ножа

- дистанционных упоров

Выберем способ базирования с помощью дистанционных упоров.

Определение раскроя полосы.

Определение положения деталей на полосе (раскроя полосы) производится из условия получения максимального коэффициента использования материала (КИМ). Для этого производится расчерчивание положения деталей на полосе:

КИМ = n0 *КД*FД / Sл ;

где : n0 - количество полос на листе;

Кд - количество деталей в полосе;

Fд - площадь детали;

Sл - площадь полосы

При определении раскроя полосы необходимо учитывать наличие перемычек между деталями, величины которых выбираются в соответствии с толщиной и формой вырубаемой детали.

Согласно этому выбираем величину перемычек а = в = 3*s = 4,5мм.

Ширина полосы:

А = 54 + 2*4,5= 63 мм.

Полосу будем получать из стандартного листа 1250x3000 мм путем рубки на гильотинных ножницах.

Количество полос приблизительно равно

n0 = 3000/63 =47,6шт.

Округляя, примем количество полос равным 47.

Определим площадь детали:

FД = 2526,9 мм2

Определим площадь листа:

Sл = 3000*1250 = 3750000 мм2

Количество деталей, получаемых из полосы:

KД = 1250 / (99+4,5) = 12,07

Округляя примем количество деталей равным 12

Зная эти данные, определим величину КИМ:

КИМ = 47*12*2526,9 / 3750000 = 0,4



1.1 Определение центра давления

Для определения ЦД, зададим оси координат для полосы. Ось ОХ направим вдоль полосы, а ось OY перпендикулярно к ней, точку начала координат расположим в левом нижнем углу полосы (см рис. 1). Так как деталь имеет ось симметрии, то контура 4, 5, 6, 7 и 8 можно упростить и рассматривать без закруглений, определив их середины. Все интересующие нас данные (координаты середины контуров, длины контуров и др.) запишем в сводную таблицу:



№	Xi	Yi	Li	XiLi	YiLi
1	4.5	31.5	40	180	1260
2	11.5	11.5	10.99	126.3	126.3
3	11.5	45.5	10.99	126.3	500.04
4	18.5	31.5	12	222	378
5	25.5	25.5	10.99	280.2	280.2
6	25.5	38.5	10.99	280.2	423.11
7	36.5	4.5	50	1825	225
8	43.5	18.5	36	1566	666
9	54	58.5	85	4590	4972.5
10	61	45.5	71	4331	3230.5
11	61.5	11.5	21.99	1352.3	252.8
12	96.5	45.5	21.99	2122.03	1000.5
13	115	52.5	25.13	2889.9	1319.3
14	165	15.5	25.13	4146.4	389.5

Центр давления определим по формуле

;

Отметим расположение центра давления.

Определим усилие штамповки:

P = K*уB*Fcp = К*уB*lk*s = 1,2*34*432.2*1.5 = 26450.64 кг,

Здесь P - усилие штамповки; К - коэффициент учитывающий отклонение реальных условий от рациональных условий резания (притупление кромок, изменение зазора), а также возможные колебания толщины и свойств заготовки (К = 1,1…1,3), выбираем К=1,2; lk - длина линии среза (периметр); s - толщина заготовки; уB - предел прочности ( для стали 30ХГСА = 34кгс).

Полное усилие штамповки можно определить:

Pшт = Р+Щ = 1,05*Р = 1,05*26450.64 = 27773.17 кг.

где Pшт - полное усилие штамповки; Щ - усилие снятия заготовки с пуансона.



1.2 Расчет исполнительных размеров матрицы и пуансонов

При вырубке наружного контура, зазор берётся между пуансоном и матрицей за счёт уменьшения пуансона на величину этого зазора, а размер матрицы равен наименьшему предельному размеру детали или заготовки.

Определим размеры наружного контура:

Aм = (А-?)+д = (54-0,1)+0,06 =539.9+0,065

Bм = (В-?)+д = (99-0,1)+0,06 = 98.9+0,06

Lм = (L-?)+д = (85-0,1)+0,06 = 84.9+0,06

Nм = (N-?)+д = (50-0,1)+0,06 = 49.9+0,06

Mм = (M-?)+д = (64-0,1)+0,06 = 63.9+0,06

Sм = (S-?)+д = (14-0,1)+0,06 = 13.9+0,06

Rм = (R-?)+д = (7-0,1)+0,06= 6.9+0,06

Определим диаметр наружного контура для пуансона:

Aп = (A-?-z)-д = (54-0,1-0,24)-0,03 = 53.66-0,03

Bп = (B-?-z)-д = (99-0,1-0,24)-0,03 = 98,66-0,03

Lп = (L-?-z)-д = (85-0,1-0,24)-0,03= 84,66-0,015

Nп = (N-?-z)-д = (64-0,1-0.24)-0,03 = 63.66-0,03

Mп = (M-?-z)-д = (14-0,1-0,24)-0,03 = 13.66-0,03

Sп = (S-?-z)-д = (7-0,1-0,24)-0,03 = 114,83-0,015

Rп = (R-?-z)-д = (10-0,1-0,07)-0,015 = 6.66-0,015

Рис. 2. Пуансон и матрица.

Затем найдём определим размеры пуансона и матрицы для пробивки отверстий. Зазор между матрицей и пуансоном берётся за счёт увеличения размеров матрицы на величину зазора, а размер пуансона равен максимальному размеру отверстия, тогда:

dп = (d+?)-д = (8+0,1)-0,03 =8.1-0,03

- диаметр пуансона для вырубки отверстия, следовательно, диаметр матрицы для вырубки отверстия:

dм =(d+?+z)+д = (8,+0,1+0,24)+0,60 =8.34+0,06

Список использованной литературы

1) Чепахин Г.А. - Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу: «Формообразование деталей РЭС из конструкционных материалов» Казань, 2003г.

2) Романовский В.Н. - Справочник по холодной штамповке М.: Машгиз, 1962г.

3) А.В. Сосов, Д.А. Сошин, И.В. Зверев - учебное пособие «Проектирование штампов для холодной штамповки»

Размещено на Allbest.ru

...