Холодная листовая штамповка реферат

Штамповка толстых листов (S > 7 мм) и заготовок из малопластичных сплавов для снижения усилия и уменьшения опасности разрушения металла обычно происходит в нагретом состоянии.

Листовая штамповка относится к числу прогрессивных технологических процессов. С её помощью можно изготовлять изделия различной формы и габаритов, с точными размерами и малой шероховатостью поверхности, обладающие небольшой металлоемкостью при значительной жесткости конструкции. Процессы листовой штамповки характеризуются незначительным отходом материала, высокой производительностью и удобством автоматизации.

Используется листовая штамповка, как правило, в крупносерийном и массовом производстве и находит применение в автотракторной самолетостроительной, оборонной промышленности, в приборостроении, при изготовлении предметов домашнего обихода и т.д.

Основные операции листовой штамповки Придание заготовке требуемой формы при листовой штамповке производится осуществлением определенных операций разделительных и формоизменяющих.

При разделительных операциях процесс деформирования заканчивается разрушением материала заготовки, в результате чего одна ее часть отделяется от другой. При формоизменяющих операциях нарушение целостности заготовки не происходит.

Разделительные операции.

Основными разделительными операциями являются отрезка, вырубка и пробивка. Процесс формоизменения в этом случае заключается в относительном смещении (сдвиге) смежных частей заготовки в направлении её толщины. При отрезке происходит полное отделение одной части заготовки от другой по незамкнутому контуру (рис.1). Эта операция служит для разрезки листов на заготовки и для получения готовых деталей. Рабочими частями штампа являются ножи. Вырубка — операция полного отделения заготовки или детали замкнутому контуру (рис.2). При пробивке в заготовке образуются сквозные отверстия или пазы с удалением материала в отход (рис.2). В этих операциях силовое воздействие на заготовку оказывают пуансон и матрица. Форда сечения пуансона и отверстия матрицы определяют конфигурацию отделяемой части заготовки.

Рис. 1 Схема операции отрезки

Рис. 2 Схема операции вырубки (отрезки)

Формоизменяющие операции.

К этим операциям относят гибку, вытяжку (с утончением и без утонения стенки), отбортовку, обжим и рельефную формовку.

Гибка — образование или изменение углов между частями заготовки или придание ей криволинейной формы (рис.3). После снятия нагрузки изогнутая заготовка за счет упругих деформаций стремится вернуться к исходной форме. Разница между углом α (см. рис.3), по которому изготовлены пуансон и матрица, и углом, который имеет заготовка после гибки, называется, углом пружинения ∆α, величину которого необходимо учитывать при конструировании инструмента. Чем прочнее материал, больше радиус гибки R и меньше толщина заготовки S, тем пружинение больше.

Рис. 3. Схема операции гибка

Вытяжка — получение полого изделия из плоской или полой заготовки (рис.4). 3азор между пуансоном и матрицей составляет примерно 1,3 S. Расчет диаметра заготовки D производятся из условия постоянства её объема, которое, при неизменности толщины S, сводится к условию равенства площадей боковой поверхности заготовки и изделия.

где d и h — диаметр и высота изделия.

Формоизменение заготовки при вытяжке оценивается величиной коэффициента вытяжки:

Рис.8. Схема операции рельефная формовка

Рис. 9. Схема штампа простого действия

Инструмент для листовой штамповки.

Формоизменение заготовок происходит в результате приложения к ним силового воздействия со стороны инструмента — штампа, рабочие части которого должны иметь относительное смещение. Штампы для листовой штамповки бывают простого, последовательного и совмещенного действия. В штампах простого действия одна рабочая позиция и за каждый рабочий ход выполняется одна операция. Такие штампы ещё называются однооперационными. На рис.9 изображена схема штампа простого действия для вырубки из полосы. Деформирование заготовки осуществляется пуансоном I матрицей 5, которые образуют одну рабочую позицию. Матрица и пуансон крепятся соответственно к нижней плите 6 и верхней 8, центрирование одной половины штампа относительно другой производится с помощью направляющих колонок 7. Хвостовик 9 соединяет верхнюю плиту с ползуном пресса. Перед штамповкой полоса продвигается между направляющими планками 3 до упора 4 (находится за плоскостью чертежа). При опускании верхней половины штампа изделие вырубается пуансоном и падает вниз. Снятие заготовки с пуансона производится при обратном ходе съемником 2. Для последующей вырубки полосу или ленту подают в направляющих планками на величину шага подачи А.

Штампы последовательного действия имеют несколько позиций. расположенные одна за другой, вдоль штампа. Во время рабочего хода происходит несколько операций, каждая в своей позиции. Затем деформированные заготовки перемещаются в следующую позицию.

Схема такого штампа для получения из ленты шайбы показана на рис.10 Первую позицию образуют пуансон пробивки 1 и матрица пробивки 2. Полученное отверстие на второй позиции фиксируется ловителем 5, после чего осуществляется вырубка шайбы пуансоном вырубки 3 и матрицей вырубки 4.

Рис. 10. Схема штампа последовательного действия

Рис. 11 Схема штампа совмещенного действия

Рис. 12 Схема кривошипного пресса

В штампах совмещенного, действия в одной рабочей позиции за каждый ход выполняется несколько операций. Например (рис.11) сначала пуансон - матрица I вырубает из ленты круглую в плане заготовку, а затем, по мере опускания верхней половины штампа, осуществляет вытяжку этой заготовки с помощью пуансона вытяжки 3. На рисунке обозначено: 2 - вырубная матрица,4 - прижим, 5 - съемник.

Листоштамповочное оборудование.

Наиболее широкое применение в промышленности получили механические и гидравлические прессы различных конструкций. На рис.12 изображена схема кривошипного одностоечного пресса, работающего следующим образом. Электродвигатель 1, посредством клинового ремня 3, одетого на малый шкив 2 и шкив-маховик 4, передает вращение через включенную пусковую муфту 5 на кривошипный вал 8, укрепленный в подшипниках 6 на станине пресса 14.

При помощи шатуна 9 вращение кривошипного вала преобразуется возвратно-поступательное движение ползуна 10, перемещающегося направляющих 11. К ползуну пресса крепится верхняя половина штампа, нижняя половина штампа устанавливается на столе 12. Для включения муфты и пуска пресса служит педаль 13. Для остановки пресса муфта отключается, одновременно срабатывает ленточный тормоз 7, удерживающий ползун в крайнем верхнем положении. Шкив - маховик, вращаемый электродвигателем, запасает кинетическую энергию между рабочими ходами, и отдает её во время деформирования заготовки, помогая электродвигателю провернуть кривошипный вал.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

и деталей изготавливается методами холодной штамповки.

Холодная штамповка является одним из прогрессивных методов получения

узлов и деталей в различных отраслях промышленности.

Характерными чертами процессов холодной штамповки, обеспечивающими

её широкое распространение, являются:

- ограниченность номенклатуры оборудования;

- простота эксплуатации оборудования;

- возможность изготовления изделий из разнообразных материалов;

- высокая производительность труда;

- низкая квалификация рабочих;

- малая себестоимость изделий;

- применение инструмента, автоматически обеспечивающего необходимые

точность детали и шероховатость её поверхности;

- малые потери материала, высокий коэффициент его использования;

- возможность механизации и автоматизации процессов.

Специфической особенностью процесса холодной штамповки является

высокая стоимость инструмента-штампов. Этот фактор предъявляет особо

жесткие требования к качеству разработки технологических процессов.

Сейчас применяются разные материалы, но все их принято условно клас-

сифицировать на группы:

- конструкционные материалы – применяются для создания деталей,

- инструментальные стали и сплавы (штампы, пресформы);

- стали и сплавы с заданными физико-механическими свойствами

- неметаллические материалы (слюда, бумага, картон).

Выбор материала зависит от условий эксплуатации РЭС, от назначения РЭС. Несмотря на большое разнообразие физико-механических свойств,

качество материалов зависит от химического строения, чистоты, от

1. Анализ физико-механических, химических,

конструкторско-технологических свойств материала детали.

Наиболее распространенными материалами, применяемыми в холодноштам-

повочном производстве, являются прокат металлов: стали, меди и её сплавов,

алюминия и алюминиевых сплавов, никеля и его сплавов, цинка и др., а также неметаллические материалы. Материал детали должен удовлетворять

не только её назначению и условиям работы, но и технологическим требова-

ниям, вытекающим из характера производимых при изготовлении деформаций.

Вследствие этого материал должен обладать определенными физическими,

химическими и механическими свойствами, удовлетворяющими техничес-

ким условиям по толщине и качеству поверхности.

Пригодность материала для штамповки характеризуется, прежде всего, его

Также наиболее распространенными материалами в холодной штамповке

являются различные сорта листовой и полосовой углеродистой и легирован-

По качеству материала листовая и полосовая сталь разделяются на сорта,

изготовляемые из сталей различных марок:

1) листовая углеродистая сталь – из марок стали обыкновенного качества по ГОСТу 380 – 60 (группа А и Б);

2) листовая углеродистая качественная сталь – из марок качественной стали по ГОСТу 1050 – 60 ;

В данном курсовом проекте мы будем работать со сталью приведенной в пункте 2).

1.1. Механические характеристики :

Сталь 10 ГОСТ 1050 – 60 имеет следующие механические характеристики:

- сопротивление срезу σср=29 кГ/мм 2 или 286 МПа ;

- предел прочности (не менее) σв=335 МПа или 34 кГ/мм 2 ;

- предел текучести σт≈165 МПа ;

- относительное удлинение (не менее) δ=31% ;

- относительное сужение (не менее) ψ=55% ;

1.2. Химический состав , %

1.3. Технологические свойства:

Температура ковки, о С: начала 1300, конца 700. Охлаждение на воздухе.

Свариваемость – сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. Способы сварки: ручная дуговая сварка (РДС), автоматическая дуговая сварка (АДС) под флюсом и газовой защи-

той, контактная сварка (КТС).

Обрабатываемость резанием – в горячекатаном состоянии при твердости по

Бринеллю (НВ) 99 – 107 и σв=450 МПа , Кv тв. спл=2,1, Кv б. ст=1,6 (коэффициенты обрабатываемости для условий точения резцами соответственно твердосплавными и из быстрорежущей стали).

Флокеночувствительность – не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости – не склонна.

1.4. Физические свойства:

- модуль нормальной упругости, Е=175 ГПа ;

- модуль упругости при сдвиге кручением, G=68 ГПа ;

- плотность, ρn=7705 кг/см 3 ;

- коэффициент теплопроводности, λ=42 Вт/(м∙ о С) ;

- удельное электросопротивление, ρ=521 НОМ∙м ;

- коэффициент линейного расширения, α=14,7∙10 -6 1/ 0 С ;

- удельная теплоемкость, С=515 Дж/(кг∙ о С) .

С увеличением относительного удлинения δ штампуемость металла улучшается, а с увеличением твердости – ухудшается. На штампуемость влияет и отношение предела текучести σ т к пределу прочности σ в . Чем оно меньше, тем лучше штампуемость. Для нашего случая σ т ∕σ в =0,493 .

Сопротивление среза σ ср связано с пределом прочности σ т соотношением

σср∙ 0,8σт и определяет усилия, требуемые для реализации штамповочных операций: чем оно больше, тем более мощным должен быть пресс, более прочными детали штампа. Для нашего случая σср∙ 0,8σт=788,8 кГ/мм 2 .

Металлы, склонные к старению, плохо противостоят напряжениям, возникающим при формообразующих деформациях. С другой стороны, старение, как и наклеп, приводит к повышению твердости и прочности, потере пластичности и ударной вязкости. Последствия явлений старения и механического упрочнения можно устранить за счет предварительного или промежуточных отжигов заготовок.

При оценке штампуемости, кроме механических свойств, следует также принимать во внимание химический состав и микроструктуру материала.

Повышенное содержание примесей, газов, а также легирующих элементов и добавок изменяет структуру металла и его механические характеристики.

Неметаллические материалы отличаются от металлов своей структурой, физическими и механическими свойствами; большинство из них имеют аморфную или ярко выраженную слоистую или волокнистую структуру. В тоже время они обладают значительно меньшими, чем у металлов, плотностью, твердостью и относительно низкими механическими показателями.

- физико-механические свойства материала должны соответствовать процессу и характеру деформаций;

- формоизменение заготовки, как правило, сопровождается значительным повышением механических характеристик материала, что позволяет использовать в качестве исходного менее прочный, но более пластичный материал.

2. Анализ технологичности конструкции штампуемой детали.

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

Произведем качественную оценку технологичности конструкции детали:

- конфигурация детали и ее развертка обеспечивают наивыгоднейшее

использование материала, дают возможность применить малоотходный

- ассортимент марок материала и его толщины максимально унифицирован;

- допуски на размеры холодноштамповочной детали соответствуют эконо-

мической точности операции холодной штамповки;

- контур детали простой;

- размер отверстия, пробиваемого пуансоном соответствует норме для

мягких сталей, т.е. не меньше 1,0 толщины материала;

- при гибке детали радиус изгиба не захватывает широкую часть;

- механические свойства листового материала соответствуют не только

требованиям прочности и жесткости изделия, но также процессу формо-

изменения и характеру пластических деформаций;

- деталь имеет низкую трудоемкость операций;

- требуется наименьшее количество оборудования и производственных

- требуется наименьшее количество оснастки.

Общим результативным показателем технологичности является наименьшая себестоимость штампуемой детали.

3. Определение раскроя материала и расчет размеров заготовки.

Раскрой материала, с одной стороны, определяет схему штампа и, следовательно, сложность его изготовления и стоимость, а с другой – количество материала, идущего в отход. И то и другое непосредственно влияют на себестоимость детали.

Экономичность раскроя характеризуется коэффициентом использования материала:

где Sдет – площадь детали без учета потерь, вызванных геометрической формой (отверстия, пазы и т.п.);

n – количество деталей, получаемых из листа или полосы площади Sл.

Найдем площадь нашей детали, для этого выполним развертку:

Найдем площадь полосы, на которой

будут располагаться детали:

Определим коэффициент использования

Величина η зависит от геометрической формы детали, а также от ширины перемычек. Наихудшей формой с точки зрения экономии материала является круг.

Ширина полосы определяется по формуле:

где В – ширина полосы, мм (округляется до ближайшего целого числа в большую сторону);

L – размер вырубаемой детали (поперек полосы), мм ;

b – ширина боковой перемычки, мм ;

∆п – предельные отклонения ширины полосы, мм .

Определим ширину полосы:

Величина перемычки зависит от многих факторов: конфигурации и размеров детали, пластичности и толщины материала, конструкции и точности штампа, вида подачи полосы в штамп. В приборо- и машиностроении пользуются усредненными размерами перемычек, которые выбираются из таблиц, полученных опытным путем. В ряде случаев при выборе величины перемычки табличные значения следует корректировать.

Выберем лист проката так, чтобы отходы были минимальные:

1500x2000 при толщине листа 2 мм

4. Разработка маршрутной и операционной технологий.

Разработка маршрутной технологии сводится к установлению последовательности технологических операций, в результате выполнения которых из заготовки получается готовая деталь.

1). Выбор листового материала.

2). Разграфка материала на необходимое число полос.

3). Резка материала на полосы.

4). Пробивка отверстия.

5). Вырубка детали.

6). Проверка готовой детали на соответствие чертежу.

При разработке операционной технологии для каждой операции необходимо определить:

1). Технологические режимы обработки;

2). Перечень технологической оснастки (штампов, приспособлений,

инструмента, приборов контроля и т.п.);

3). Состав основного и вспомогательного оборудования;

4). Перечень вспомогательных материалов (масел, ветоши, красок и т.п.);

5). Нормы времени на выполнение операции.

5. Определение технологических режимов штамповки и выбор

пресса.

5.1. Определение технологических режимов штамповки.

Основными технологическими режимами являются усилия, развиваемые при выполнении операций вырубки – пробивки, и усилия, необходимые для снятия полосы или детали с пуансонов, а также проталкивание деталей или отходов через провальные отверстия матрицы.

Расчетное усилие вырубки Рв (пробивки Рп) определяется по формуле:

где L – периметр вырезаемого (пробиваемого) контура (длина линии разреза), мм;

S – толщина материала, мм ;

σср – сопротивление срезу, МПа .

Рассчитаем усилие пробивки, которое необходимо приложить для нашей детали, для этого найдем периметр детали:

L=2∙6,9+24+π∙3,5=82,8 мм ,

Рв=82,8∙2∙286=47362 Н

Рассчитаем усилие вырубки, которое необходимо для вырубки отверстия в нашей детали:

Рп=π∙d∙S∙σср=10,05∙2∙286≈5742 Н

Усилие, необходимое для снятия полосы или детали с пуансона, определяется

где Ксн – коэффициент, зависящий от сложности вырезаемого контура.

Так как наша деталь имеет не очень сложный контур, то выбираем Ксн=0,03.

Рсн=53104∙0,03=1594 Н

Усилие проталкивания детали или отхода через провальные отверстия матрицы определяется по формуле:

где Кпр – коэффициент проталкивания (выбираем Кпр=0,06),

n – количество деталей, находящихся в пояске (шейке) матрицы:

где h – высота пояска матрицы, выбираемая из таблицы 4 [1],

Рпр=(47362+5742)∙0,06∙4=12745 Н

Суммарное усилие, требуемое для выполнения разделительной операции, равно сумме четырех усилий:

тогда суммарное усилие будет равно:

Рс=47362+5742+1594+12745=67443 Н

Затупление режущих кромок пуансонов, неоднородность материала полосы, изменение величины зазора между пуансоном и матрицей вызывают значительное увеличения вырубки – пробивки, поэтому при выборе пресса требуемое усилие Рпресса возьмем больше расчетного на 30%, т.е.:

Рпресса=1,3∙67443=87676 Н

5.2. Выбор пресса.

Для операций холодной штамповки применяют в основном кривошипные, гидравлические (для изготовления деталей больших размеров) и прессы-авто-

маты (при большой программе выпуска деталей).

По технологическому признаку прессы делятся на:

- прессы простого действия,

- прессы двойного действия,

- прессы тройного действия.

Первые имеют один движущийся ползун и применяются для вырезки, пробивки,

гибки, формовки, неглубокой вытяжки и других операций. Прессы двойного действия имеют два независимо движущихся ползуна: наружный для прижима заготовки, а внутренний – для штамповки. Прессы тройного действия применяют на автомобильных заводах для штамповки кузовных деталей.

Для данной детали будем применять прессы простого действия.

Учитывая вышеизложенное, по таблице 1 приложения 1 [1] подберем пресс по рассчитанному ранее усилию.

Горячая объемная штамповка – способ обработки металлов давлением, при котором изделию придается необходимая форма при помощи специального инструмента – штампа.

Образуемая в результате объемной штамповки деталь называемая поковкой.

При объемной штамповке металл деформируется одновременно по всему объему, а течение его происходит в полости штампа, очертания и размеры которой соответствуют будущей детали.

По сравнению с ковкой штамповка имеет ряд преимуществ.

1. Имеет более высокую производительность;

2. Обеспечивает меньший расход материала;

3. За счет более высокой точности позволяет значительно сократить объем последующей обработки резанием.

1. Для объемной штамповки паковок требуется гораздо большее усилие деформирования;

2. Штамп дорогостоящий инструмент и пригоден только для изготовления одной, конкретной паковки.

Поэтом горячая объемная штамповка экономически целесообразно применению в крупносерийном и массовом производстве при изготовлении паковок от нескольких грамм до 20 килограмм.

Штампы – это массивные стальные формы, состоящие из двух частей в которых имеются полости. Эти полости называются ручьями. Верхняя часть штампа закрепляется на подвижной части кузнечной машины, нижняя – на неподвижной. При смыкании обеих частей штампов образуется ручей, формы и размеры которого соответствуют изготавливаемому изделию. В зависимости от степени сложности изделия используют штампы одноручьевые или многоручьевые. Штамповка паковок сложной конфигурации производится в многоручьевых штампах, ручьи которого подразделяются на заготовительные и штамповочные (чистовые и черновые).

В заготовительных ручьях происходит предварительное, а в штамповочных – окончательная форма изменения заготовки.

Различают штамповку в открытых и закрытых штампах.

При штамповке в открытых штампах в плоскости их разъема часть металла вытекает в облойную щель – получается заусенец (облой), что служит гарантией полного заполнения полости металлом.

Штамповка в закрытых штампах характеризуется тем, что полость штампа в процессе деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа при этом постоянный и небольшой. Образование заусенца в нем не предусмотрено.

После штамповки изделий производят ряд завершающих операции: обрезку облоя, прошивку отверстий, правку, термическую обработку (отжиг или нормализацию), очитку от окалины, контроль качества паковок.

Давильная обработка

В последнее время этот метод получается значительное распространение для изготовления деталей в различных отраслях промышленности.

Заготовка, имеющая форму круга, прижимается упором к вращающейся форме.

Давильни перемещается параллельно оси вращения формы и постепенно деформирует металл заготовки, прижимая его к форме. В зависимости от давления толщина стенок детали может быть равной или меньше толщины заготовки.

Этим методом можно изготавливать изделия, получаемые вытяжкой при штамповке, но только полые тела вращения. Давильные работы устраняют необходимость изготовления штампов. Форма часто изготавливается из дерева, и поэтому в ряде случаев давильные работы более экономичные, чем вытяжка при листовой штамповке.

Производство гнутых профилей

При изготовлении горячей прокаткой фасонных профилей невозможно получить стенки толщиной менее 2-3 мм. В то же время по требуемой прочности в конструкциях такая толщина нередко завышена. Фасонные тонкостенные профили, легкие, жесткие, сложной конфигурации и большой длины можно получать методом профилирования листового материала в холодном состоянии.

Процесс профилирования прокаткой на профилегибочных станках заключается в постепенном изменении формы сечения плоской заготовки до требуемого профиля при последовательном прохождении полосы или ленты через несколько пар вращающихся фигурных роликов. Обычно таких пар от 6 до 20 и более. При данном методе площадь поперечного и толщина исходной или ленты практически не изменяется. Происходит только их последовательная гибка в поперечном сечении.

Рис. 1. Примеры гнутых профилей

Заготовка при изготовлении гнутых профилей может быть лента или полоса из стали и цветных металлов толщиной 0,3-10мм.

Форма гнутых гнутых профилей может быть относительно простой – профиль открытого типа и весьма сложной – профили полузакрытого типа и закрытого типа, профили с наполнителем.

Накатывание резьбы и мелкомодульных зубчатых колес

Процесс пластического формообразования резьбы плоскими плашками либо роликами производится на специальных резьбонакаточных станках. Резьбонакаточные и зубонакатные инструменты изготавливают из высоколегированных сталей Х12М, ХФ12, Х12ФН, 9ХС.

Рис. 2. Накатывание резьбы плоскими плашками

При формировании резьбы плашками заготовку 2 помещают между неподвижной 1 подвижной 3 плашками. На рабочих поверхностях у них имеется рифления, профиль и расположение которых соответствует профилю и шагу накатываемой резьбы. При перемещении подвижной плашки заготовка катится между инструментом, а на ее поверхности образуется резьба.

Рис. 3. Накатывание резьбы роликами

При формировании резьбы роликами ролики 1 и 3 получают принудительное вращение. Заготовка 2 свободно обкатывается между ними. Ролику 3 придается радиальное движение для вдавливания в металл заготовки на необходимую глубину. Обкатка роликами требует меньших усилий. С их помощью накатываются резьбы с более крупными шагами.

Диаметр заготовки для накатывания резьбы определяется по формуле :

, (1)

где – наружный диаметр резьбы, мм; – внутренний диаметр резьбы, мм .

Накатывание цилиндрических и конических микромодульных колес в 15 – 20 раз производительнее зубонарезания.

Рис. 4. Накатывание цилиндрических и конических микромодульных колес

Процесс можно осуществлять на токарных станках накатниками 1 и 3, которые закреплены на суппорте и перемещаются с подачей Sпр. Каждый накатник имеет заборную часть для постепенного образования накатываемых зубьев на заготовке 2.

Холодная штамповка

Под холодной штамповкой понимают штамповку без предварительного нагрева заготовки. Для металлов и сплавов, применяемых при штамповке такой процесс деформирования соответствует условиям холодной деформации.

Холодная штамповка подразделяется на объемную штамповку и листовую штамповку. В первом случае заготовкой служит сортовой, а во втором – листовой металл.

Такое подразделение целесообразно потому, что характер деформирования, применяемые операции и конструкции штампов для объемной и листовой штамповки значительно различаются между собой.

Основные разновидности холодной объемной штамповки – холодное выдавливание, холодная высадка и холодная объемная формовка.

Холодное выдавливание

При холодном выдавливании заготовку помещают в полость, из которой металл выдавливают в отверстие, имеющееся в рабочем инструменте. Выдавливание обычно выполняют на кривошипных или гидравлических прессах в штамповках. Рабочими частями штампов являются пуансон (подвижен) и матрица (неподвижная часть формы).

Рис. 5. Прямое выдавливание

Различают прямое, обратное, боковое и комбинированное выдавливание. При прямом выдавливании металл вытекает в отверстие, расположенное в данной части матрицы 2, в направлении, совпадающим с направлением движения пуансона.

Рис. 6. Обратное выдавливание

При обратном выдавливании направление течения металла противоположено направлению движения пуансона относительно матрицы.

Наиболее часто встречающейся схемой обратного выдавливания является схема, при которой металл может вытекать в кольцевой зазор между пуансоном и матрицей.

По такой схеме изготавливают полые детали типа труб (корпуса тюбиков), экраны радиоламп, корпуса конденсаторов и т.д.

При боковом выдавливании металл вытекает в отверстие в боковой части матрицы в направлении, не совпадающем с направлением движения пуансона.

Рис. 7. Боковое выдавливание

Таким образом можно получить детали типа тройников, крестовин и т.д. В этом случае, чтобы обеспечить удаление заготовки после штамповки, матрицу выполняют в состоящей из двух половинок с плоскостью разъема совпадающей с плоскостью, в которой расположены осевые линии заготовки и полученного отростка.

Комбинированное выдавливание характеризуется одновременным течением металла по нескольким из рассматриваемых схем холодного выдавливания.

Основной положительной особенностью выдавливания является возможность получения без разрушения заготовки весьма больших степеней деформации, которые можно характеризовать показателем:

,(2)

где F₀ – площадь поперечного сечения исходной заготовки; F ₁ – площадь поперечного сечения выдавленной части детали;

Для таких металлов как медь и алюминий, обладающих высокой пластичностью К>100 (стенка толщиной 0.1 – 0.2 мм при диаметре тубы 20 -40 мм).

Холодная высадка

Холодную высадку выполняют на специальных холодновысадочных автоматах. Штампуют от прутка или проволоки. Пруток 1 подается до упора 2, поперечным движением ножа 3 отрезается заготовка требуемой длины и последовательно переносится с помощью специального механизма в позиции штамповки, на которых из заготовки поучают деталь.

Рис. 7. Холодная высадка

Высадка головки детали за один удар пуансона обеспечивается при l ≤ (2,5 – 2,8) d. При l ≤ (3,5 – 5,5) d – за два удара, и при l > (6 – 8) d – за три удара.

На холодновысадочных автоматах штампуют заготовки диаметром 0.5 – 40 мм из черных и цветных металлов. Получают такие детали как болты, винты, заклепки, гвозди, шарики, ролики и т.д. Штамповка на холодновысадочных автоматах характеризуется высоким коэффициентом использования металла ~ 95% (только 5% металла идет в отход).

Холодная объемная формовка

Холодная формовка в открытых штампах заключается в предании заготовке формы детали путе заполнения полости штампа металлом заготовки. Схема холодной формовки аналогична схеме горячей объемной штамповки.

Для уменьшения вредного влияния упрочнения и облегчения процесса деформирования при холодной формовке процесс образования детали обычно расчленяют на переходы, между которыми заготовку подвергают рекристаллизационному отжигу.

Каждый последующий переход осуществляют в специальном штампе.

Применяются в крупносерийном и массовом производстве.

Холодная листовая штамповка

Листовая штамповка – это процесс получения изделий или заготовок из листового материала путем деформирования его на прессах с помощью штампов. Листовой штамповкой можно получать изделия не только из металла, но и из кожи, картона, пластмасс.

Холодная листовая штамповка является одним из наиболее прогрессивных и экономичных методов изготовления деталей. Детали, полученные листовой штамповкой, отличаются точностью размеров, взаимозаменяемостью, и в большинстве случаем не требует дальнейшей механической обработки, имеют высокую прочность и жесткость при малом весе и малом расходе материала. Штамповка позволяет из листового материала изготавливать самые разнообразные детали РЭС – корпуса, фланцы, крышки, стенки, шасси, рамы, платы, шестерни и др. плоские и изогнутые детали.

Холодная штамповка объединяет большое количество операций, которые по характеру деформации металла разделяются на две большие группы:

1. Операции с разделением (резкой) материала;

2. Операции с пластической деформацией материала.

Более детально все операции холодной листовой штамповки по виду деформации разделяются на следующие основные виды:

– резка – отделение одной части материала или заготовки от другой по замкнутому или незамкнутому контуру;

– гибка – превращение плоской заготовки в изогнутую деталь;

– вытяжка – превращение плоской заготовки в полую деталь любой формы;

– формовка – изменение формы детали или заготовки путем местных деформаций различного характера.

В свою очередь, почти каждый из основных видов операций подразделяется на ряд конкретных операций, характеризуемых особенностью и назначением производимой работы, а также типом штампа.

Рассматривая основные виды операций холодной штамповки, следует иметь ввиду, что при изготовлении деталей они могут выполняться совместно путем совмещения (при одном штампе) нескольких типов деформаций или выполняться последовательно разными штампами.

1. Технология производства ЭВМ / А.П. Достанко, М.И. Пикуль, А.А. Хмыль: Учеб. – Мн. Выш. Школа, 2004 – 347с.

2. Технология деталей радиоэлектронной аппаратуры. Учеб. пособие для ВУЗов / С.Е.Ушакова, В.С. Сергеев, А.В. Ключников, В.П. Привалов; Под ред. С.Е. Ушаковой. – М.: Радио и связь, 2002. – 256с.

3. Тявловский М.Д., Хмыль А.А., Станишевский В.К. Технология деталей и периферийных устройств ЭВА: Учеб. пособие для ВУЗов. Мн.: Выш. школа, 2001. – 256с.

4. Технология конструкционных материалов: Учебник для машиностроительных специальностей ВУЗов / А.М. Дольский, И.А. Арутюнова, Т.М. Барсукова и др.; Под ред. А.М. Дольского. – М.: Машиностроение, 2005. – 448с.

5. Зайцев И.В. Технология электроаппаратостроения: Учеб. пособие для ВУЗов. – М.: Высш. Школа, 2002. – 215с.

6. Основы технологии важнейших отраслей промышленности: В 2 ч. Ч.1: Учеб. пособие для вузов / И.В. Ченцов, И.А.

В работе рассматривается одна из самых прогрессивных технологий получения заготовок, а в ряде случаев и готовых деталей изделий машиностроения, приборостроения, радиоэлектронных и вычислительных средств. По данным приборостроительных и машиностроительных предприятий до 75% заготовок и деталей изготавливается методами холодной штамповки.

Содержание

Задание
Чертеж детали
Введение…………………………………………………………………………. 3
1. Анализ физико-механических, химических, конструкторско-технологических свойств материала детали. 5
2. Анализ технологичности конструкции штампуемой детали……………….9
3. Определение раскроя материала и расчетов размера заготовки………….10
4. Разработка маршрутной и операционной технологии……………………..13
5. Определение технологических размеров штамповки и выбор пресса……14
5.1. Определение технологических режимов штамповки……………………. 14
5.2. Выбор пресса………………………………………………………………..15
6. Проектирование технологической оснастки – штампов…………………. 17
6.1. Выбор схемы действия штампа…………………………………………….17
6.2. Расчет конструкции штампа………………………………………………..18
6.2.1. Расчет исполнительных размеров рабочих деталей штампов………………………18
6.2.2. Определение центра давления штампа………………………………………. 19
6.2.3. Выбор материалов для изготовления деталей штампа………………………….21
6.3. Выбор стандартного блока штампа………………………………………..22
6.4. Техническое нормирование штамповочных операций…………………. 24
7. Оформление конструкторской и технологической документации………. 27
Заключение…………………………………………………………………….…28
Список литературы………………………………………………………………29
Приложение 1: Спецификация
Приложение 2: Маршрутная карта
Приложение 3: Пуансон пробивной
Приложение 4: Пуансон вырубной
Приложение 5: Матрица
Приложение 6: Сборочный чертеж

Работа состоит из 1 файл

Матвеева курсач техмаш 2010.doc

Федеральное агентство по образованию РФ

Рязанский государственный радиотехнический университет

Пояснительная записка по курсовой работе по дисциплине:

доцент кафедры ТРЭА

1. Анализ физико-механических, химических, конструкторско-технологических свойств материала детали. . 5

2. Анализ технологичности конструкции штампуемой детали……………….9

3. Определение раскроя материала и расчетов размера заготовки………….10

4. Разработка маршрутной и операционной технологии……………………..13

5. Определение технологических размеров штамповки и выбор пресса……14

5.1. Определение технологических режимов штамповки……………………. 14

6. Проектирование технологической оснастки – штампов…………………. 17

6.1. Выбор схемы действия штампа…………………………………………….17

6.2. Расчет конструкции штампа………………………………………………..18

6.2.1. Расчет исполнительных размеров рабочих деталей штампов………………………18

6.2.2. Определение центра давления штампа………………………………………. 19

6.2.3. Выбор материалов для изготовления деталей штампа………………………….21

6.3. Выбор стандартного блока штампа………………………………………..22

6.4. Техническое нормирование штамповочных операций…………………. 24

7. Оформление конструкторской и технологической документации………. 27

Приложение 1: Спецификация

Приложение 2: Маршрутная карта

Приложение 3: Пуансон пробивной

Приложение 4: Пуансон вырубной

Приложение 5: Матрица

Приложение 6: Сборочный чертеж

Холодная штамповка — одна из самых прогрессивных технологий получения заготовок, а в ряде случаев и готовых деталей изделий машиностроения, приборостроения, радиоэлектронных и вычислительных средств. По данным приборостроительных и машиностроительных предприятий до 75% заготовок и деталей изготавливается методами холодной штамповки.

Характерными чертами процессов холодной штамповки, обеспечивающими её широкое распространение, являются:

- ограниченность номенклатуры оборудования;

- простота эксплуатации оборудования;

- возможность изготовления изделий из разнообразных материалов;

- высокая производительность труда;

- низкая квалификация рабочих;

- малая себестоимость изделий;

- применение инструмента, автоматически обеспечивающего необходимые точность детали и шероховатость её поверхности;

- малые потери материала, высокий коэффициент его использования;

- возможность механизации и автоматизации процессов.

Специфической особенностью процесса холодной штамповки является высокая стоимость инструмент-штампов. Этот фактор предъявляет особо жесткие требования к качеству разработки технологических процессов.

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.

Сейчас применяются разные материалы, но все их принято условно классифицировать на группы:

- конструкционные материалы – применяются для создания деталей, узлов РЭС;

- инструментальные стали и сплавы (штампы, пресформы);

- стали и сплавы с заданными физико-механическими свойствами

- неметаллические материалы (слюда, бумага, картон).

Выбор материала зависит от условий эксплуатации РЭС, от назначения РЭС. Несмотря на большое разнообразие физико-механических свойств, качество материалов зависит от химического строения, чистоты, от атомно-молекулярного строения.

В техническом отношении холодная штамповка позволяет:

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

- создавать прочные и жесткие, но легкие по массе конструкции деталей при небольшом расходе материала;

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

В экономическом отношении холодная штамповка обладает следующими преимуществами:

- экономным использованием материала и сравнительно небольшими расходами;

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

- массовым выпуском и низкой стоимостью изготовляемых деталей.

Холодная листовая штамповка широко применяется в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности. Основным прогрессивным конструктивным показателем, характеризующим эффективность применения холодной листовой штамповки, является снижение массы при увеличении прочности и жесткости штампованных из листа деталей по сравнению с литыми, коваными или обработанными из сортового проката.

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

1. Анализ физико-механических, химических, конструкторско-технологических свойств материала детали

Наиболее распространенными материалами, применяемыми в холодноштамповочном производстве, являются прокат металлов: стали, меди и её сплавов, алюминия и алюминиевых сплавов, никеля и его сплавов, цинка и др., а также неметаллические материалы. Материал детали должен удовлетворять не только её назначению и условиям работы, но и технологическим требованиям, вытекающим из характера производимых при изготовлении деформаций.

Вследствие этого материал должен обладать определенными физическими, химическими и механическими свойствами, удовлетворяющими техническим условиям по толщине и качеству поверхности.

Пригодность материала для штамповки характеризуется, прежде всего, его механическими характеристиками.

Сталь – деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (до 2%) и другими элементами. Сталь – важнейший материал, применяемый в большенстве отраслей промышленности. К стали, в зависимости от применения, предъявляют разнообразные требования. Существует большое число марок сталей, различающихся по химическому составу, структуре, физическим и механическим свойствам. По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные.

Сталь конструкционная углеродистая качественная

Применение: вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых треб

Читайте также:

  
• Сканирующая электронная микроскопия реферат
  
• Церковь и наука реферат
  
• Реферат переутомление физическая культура
  
• Русская православная церковь в 19 веке реферат
  
• Ислам в новое время реферат