|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКИСтр 1 из 7Следующая ⇒
СОДЕРЖАНИЕ
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКИ
В зависимости от назначения и условий работы изделия, а также технологии штамповки металл подбирается с теми или иными механическими и технологическими характеристиками. При разделительных операциях металлы с относительно высоким пределом текучести дают чистый срез. Для формоизменяющих операций (гибки, формовки, вытяжки и т.п.) желателен низкий предел текучести металла, что способствует уменьшению упругой деформации после штамповки. Глубокая вытяжка, как без утонения, так и с утонением стенок протекает тем лучше, чем больше относительное удлинение и чем больше разница между временным сопротивлением разрыву и пределом текучести данного металла.
Классификация листовой стали по механическим И технологическим признакам
Таблица 1.2 Механические свойства цветных металлов и сплавов, РЕЗКА ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА
2.1. Технологические требования к заготовкам, получаемым резкой
Резка листов и лент выполняется на дисковых и вибрационных ножницах, ножницах с параллельными и наклонными ножами (гильотинных), а также в штампах. Точность по ширине при резке зависит от схемы резки, толщины и ширины полоса (ленты). Более точная по ширине лента (полоса) получается на дисковых ножницах (табл. 2.1) менее точная в штампах и ножницах с параллельными ножами, наименее точная – на гильотинных ножницах (табл. 2.2). Допуск при резке на штампах деталей толщиной до 3 мм соответствует 12, 13 квалитету точности; толщиной 3…5 мм – 14 квалитету; толщиной более 5 мм – 14, 16 квалитету.
Таблица 2.1 ВЫРУБКА И ПРОБИВКА
3.1. Технологические требования к конструкции деталей, Усилие вырубки и пробивки
В штампах с параллельными режущими кромками пуансона и матрицы усилие рассчитывают по формуле
где При вырубке в штампах с наклонными режущими кромками обычно рассматривают два случая: вырубка прямоугольными и круглым пуансонами. Для варианта штамповки прямоугольных деталей пуансоном, имеющим режущие кромки с наклонном внутрь, усилие рассчитывают для первоначального и последующего моментов. В первый момент пуансон одновременно срезает две боковые грани шириной C и надрезает четыре участка на углах длиной Усилие, развиваемое в данный момент
где φ – угол между плоскостью заготовки и поверхностью режущей кромки. Для последующих моментов усилие имеет постоянную величину
где Полное усилие при вырубке складывается из усилия собственно среза
где Расчет усилия при вырубке прямоугольным пуансоном выполняют также по формуле
где b – длина прямоугольной вырубки; Н – высота скоса режущей кромки. При круглой вырубке с двухсторонним скосом инструмента усилие определяют по упрощенной формуле для общего случая вырубки
где П – периметр вырубаемого контура или пробиваемого отверстия; Усредненное значение Усилие для снятия детали или отхода с пуансона
где Р – полное усилие вырубки; при при при Для многопуансонного штампа величина коэффициента трения удваивается. Усилие для проталкивания детали или отхода через матрицу
где h – высота цилиндрического, пояска матрицы, мм; S – толщина материала, мм; Усилие при зачистке и калибровке снятием припуска
где Δ – суммарный припуск для зачистки, равный Усилие при чистовой вырубке
где
где l – длина ребра при вершине; h – высота ребра.
где F – площадь детали; q – давление вдавливания, составляющее от 30 до 70 МПа. Подсчет усилия
где
При раскрое стальных полос
Пример решения задачи
Задача 3.1. Определить усилие и затрачиваемую работу для вырубки прямоугольной пластины толщиной Решение: Принимаем Усилие вырубки для первого момента без учета изгиба концов по формуле (3.2):
Полное усилие вырубки с учетом отгиба концов по формуле (3.4.):
Расчетное усилие для подбора оборудования
Усилие вырубки для последующих моментов находим по формуле (3.3):
Число участков разбиения для расчета полной вырубки
Среднее усилие
Работа, затрачиваемая на вырубку
Задачи для самостоятельного решения
Задача 3.2. Используя исходные данные задачи 3.1, определить усилие вырубки и необходимую работу для случая вырубки пуансоном с плоским торцом. Сравнить полученный результат с решением задачи 3.1.
Задача 3.3. Рассчитать усилие вырубки по формуле (3.5) и сравнить полученный результат с ответом в задаче 3.1.
Задача 3.4. Используя исходные данные задачи 3.1, определить усилие и суммарную работу, затрачиваемую при чистовой вырубке.
Задача 3.5. Построить графические зависимости полного усилия вырубки и затрачиваемой работы от величины угла скоса. Исходные данные те же, что и в задаче 3.1.
ГИБКА
4.1. Технологические требования к конструкции деталей, Получаемых гибкой
1. Минимальный радиус гибки 2. В случае изгиба заготовки в разных направлениях, а также при изготовлении правых и левых деталей из одной заготовки радиус закругления одного из перегибов должен быть увеличен. Гибка должна производиться таким образом, чтобы сторона с заусенцами пришлась на наружную сторону перегиба с увеличенным радиусом. 3. Для увеличения жесткости гнутых деталей и устранения упругого пружинения рекомендуется штамповка ребер жесткости поперек угла изгиба. 4. Если конструкция сборочного узла требует прилегания боковых полок и основания изогнутой скобы (с внутренней стороны) к другим деталям, вместо гибки под острым углом рекомендуется делать гибку с под- внутренним закруглением в углах. 5. Наименьшая высота отгибаемой полки должна быть больше 3S . 6. При гибке деталей, имеющих широкую и узкую часть, радиус изгиба не должен захватывать широкую часть, иначе образуются наплывы. Если по конструктивным соображениям линия изгиба проходит в месте сопряжения этих частей, следует применять вырезы шириной 7. В случае многооперационной гибки необходимо предусматривать технологические базы для фиксирования заготовок по операциям. 8. При простановке размеров, получаемых гибкой, координаты центров отверстий следует указывать от края полочки, а радиус гибки указывать внутренний. Размеры концевых участков необходимо проставлять от внутренних поверхностей. Угловые размеры указывать в градусах. Допуски указывать симметричные. Таблица 4.1 Значения коэффициента гибки
Усилие гибки
Усилие гибки полосы на одноугловом штампе достигает максимального значения в конце рабочего хода
где В – длина линии гиба; r – радиус закругления пуансона; С учетом сил трения (коэффициент трения
При двухугловой гибке максимальное усилие соответствует моменту окончания отгибания полосы
где С – коэффициент, определяемый по табл. 4.3. С учетом сил трения полное усилие составляет Работу, затрачиваемую при гибке, определяют по формуле
где
Таблица 4.3 ВЫТЯЖКА
5.1. Технологические требования к полым изделиям, Вытяжка без утонения стенки Форма заготовки - круг. Диаметр заготовки рассчитывают исходя из равенства поверхностей заготовки и вытягиваемой детали с учетом припуска для обрезки кромок после вытяжки. Величина поверхности тела вращения определяется двумя методами. Суммирование отдельных составляющих поверхности. В этом случае деталь разбивают на простые геометрические формы, определяют значения поверхностей этих участков (табл. 5.1), предусматривают припуск на обрезку (табл. 5.2, 5.3), а затем определяют диаметр заготовки по формуле
где D – диаметр заготовки в мм;
Таблица 5.1 Вытяжка с утонением стенки
При вытяжке без обрезки кромок диаметр заготовки подсчитывают более точно с учетом утонения материала и находят по формулам
где Для тел вращения, вытягиваемых с утонением, форма заготовки – круг. Диаметр заготовки рассчитывают, исходя из равенства объемов заготовки и детали с учетом припуска на обрезку:
где
С применением прижима
Таблица 5.6 Расчет усилия вытяжки
Усилие вытяжки для различных вариантов определяют по следующим формулам: а) при первой операции вытяжки полых цилиндрических деталей без утонения
где С учетом усилия, необходимого для преодоления сил трения при проталкивании, полное усилие
б) при последующих операциях вытяжки полых цилиндрических деталей
с учетом усилия для проталкивания полное усилие
в) при использовании прижима
Тогда с учетом давления прижима полное усилие вытяжки для прессов простого действия, снабженных буферными устройствами, будет равно
Усилие отбортовки отверстия
где S – толщина; D – диаметр обрабатываемого отверстия; d – диаметр отверстия под отбортовку. При отбортовке наружного контура усилие
где k – коэффициент, равный 0,2…0,3, L – длина контура отбортовки. Задача 5.1. Разработать технологический процесс штамповки стаканчика вытяжкой из листового материала Ст.3.
Рис. 5.4. Эскиз детали
Решение: 1. Определение размеров исходной заготовки. Принимаем форму заготовки в виде круга. Для определения площади боковой поверхности стаканчика и в связи с малым радиусом
2. Определение размеров полосы. Принимаем однорядный обычный расклад заготовок на полосе (подача полосы в штамп без бокового прижима). Ширину полосы
Выбираем по ГОСТу 19904-74 [2] холоднокатаный лист шириной 1230 мм, длиной 2000 мм, толщиной 2 мм. Коэффициент использования материала при штамповке из полосы шириной 92,2 мм определяем по формуле (3.21):
3. Далее рассчитываем количество операций и размеры промежуточных переходов для вытяжки цилиндрического стаканчика и выбор способа вытяжки (с прижимом или без прижима). Определяем относительную толщину заготовки
В соответствии с рекомендациями, изложенными в пояснении к формуле (5.11), устанавливаем способы вытяжки на первом переходе – вытяжка без прижима. По табл. 5.6 устанавливаем коэффициент первой и последующих вытяжек Определяем диаметры заготовок по переходам:
соответственно По формуле (5.15) подсчитываем пооперационную высоту вытягиваемых деталей:
4. Проведем расчет технологических усилий и работ. Усилие вырубки заготовки из полосы Усилие для снятия детали с пуансона определяем по формуле (3.7). Принимая Усилие для проталкивания вырубаемой детали через матрицу вычислим по формуле (3.8), принимая
Работы резания при вырубке определим по формуле (3.13) (значение
Усилие первой вытяжки определяем по формуле (5.19)
Усилие последующих вытяжек определим по формуле (5.21):
Задачи для самостоятельного решения
Задача 5.2. Листовая сталь 08кп, заготовка имеет диаметр 330 мм, толщину 3 мм. Определить, за сколько операций можно вытянуть из нее полую деталь наружным диаметром 100 мм.
Задача 5.3. Рассчитать диаметр заготовки для штамповки детали по эскизу на рис. 5.5. Расчет выполнять двумя методами, изложенными в разделе 5.1.
Рис. 5.5. Эскиз детали
Задача 5.4. Рассчитать технологический процесс для детали типа -стаканчик с фланцем. Исходные данные: диаметр цилиндра 30 мм, высота цилиндра 80 мм, диаметр фланца 65 мм, материал сталь 08кп, толщина 1,5 мм, радиусы переходов дно-стенка и стенка-дно по 5 мм. Задача 5.5. Определить размеры заготовки, требующейся для вытяжки прямоугольной детали при наличии скругления металла между дном и стенкой, если дно детали длиной 400 мм и шириной 180 мм, а высота 60 мм. Радиус скругления 20 мм. Задача 5.6. Разработать алгоритм и блок-схему расчета технологического процесса вытяжки цилиндрического стаканчика с различной (см. табл. 5.1) формой дна.
Задача 5.7. Разработать алгоритм и блок-схему расчета технологического процесса вытяжки цилиндрического стаканчика с широким фланцем.
СОДЕРЖАНИЕ
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКИ
В зависимости от назначения и условий работы изделия, а также технологии штамповки металл подбирается с теми или иными механическими и технологическими характеристиками. При разделительных операциях металлы с относительно высоким пределом текучести дают чистый срез. Для формоизменяющих операций (гибки, формовки, вытяжки и т.п.) желателен низкий предел текучести металла, что способствует уменьшению упругой деформации после штамповки. Глубокая вытяжка, как без утонения, так и с утонением стенок протекает тем лучше, чем больше относительное удлинение и чем больше разница между временным сопротивлением разрыву и пределом текучести данного металла.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-06-09; Просмотров: 249; Нарушение авторского права страницы
,
МПа
,
МПа
,
%
,
%
25
(3.1)
– периметр вырубаемого контура.
.
(3.2)
(3.3)
– коэффициент, учитывающий влияние изгибающих сил, неравномерность распределения зазоров и т.п., принимаемый в зависимости от угла 
.
и усилия 
, необходимого для отгибания отделяемых концов детали. В этом случае полное усилие
(3.4)
относительное удлинение материала при растяжении образца в момент начала образования шейки.
(3.5)
(3.6)
– коэффициент, учитывающий величину скоса Н (при 
; при 
); 
– коэффициент запаса, учитывающий колебания в толщине материала, затупления режущих кромок штампа.
принимают в зависимости от размеров вырубаемых деталей и величины двухстороннего зазора между пуансоном и матрицей.
(3.7)
– коэффициент трения, зависящий от типа штампа и толщины материала. Для однопуансонного штампа
мм 
;
мм 
;
мм 
.
(3.8)
– коэффициент трения, составляющий при вырубке на провал 0,05…0, при вырубке с обратным выталкивателем 0,07…0,14, причем наибольшие значения относятся к наиболее тонким материалам.
; y – припуск на зачистку; z – зазор между пуансоном и матрицей при вырубке, n – количество деталей, одновременно находящихся в матрице; S – толщина зачищаемой детали.
(3.9)
– усилие, необходимое для разделения материала (вырубки контура детали); 
– усилие, требуемое для вдавливания клинового ребра; 
– усилие прижима (противодавление).
(3.10)
(3.11)
должен производиться раздельно по каждому отверстию или замкнутому контуру, а затем суммироваться, при этом значение 
(3.12)
мм с размерами 
мм, 
мм.
. Выбираем материал Ст.3. По табл. 1.3 находим: 
.
, где 
– коэффициент гибки, определяемый по табл. 4.1.
(4.3)
, здесь β – угол при вершине пуансона.
) полное усилие составит
(4.4)
(4.5)
.
(4.6)
– максимальное усилие гибки; 
– полное перемещение матрицы; 
– глубина матрицы; 
– радиус закругления пуансона; 
– радиус закругления матрицы.
(5.1)
– поверхность вытягиваемой детали; 
– поверхности элементарных участков.
(5.4)
– средний коэффициент утонения.
(5.5)
– объем детали; 
– припуск на обрезку; S – толщина исходного материала, равная толщине дна детали.
(5.18)
– предел прочности.
, (5.19)
(5.20)
, (5.21)
(5.22)
(5.23)
(5.24)
(5.25)
мм разбиваем поверхность стаканчика на две простые геометрические фигуры – цилиндр высотой 
и средним диаметром, равным 
мм, и шайбу диаметром, равным диаметру стаканчика 20 мм; 
– припуск на обрезку устанавливаем по табл. 5.2. Для 
принимаем припуск 
мм. Диаметр заготовки определяем по формуле (5.1)
определим по формуле (3.25). Значения коэффициентов 
устанавливаем по табл. 3.2. Тогда
, определим 
.
мм:
в этой формуле принимаем в соответствии с табл. 3.1)
