Главная База знаний "Allbest" Производство и технологии Разработка технологического процесса изготовления детали методом холодной листовой штамповки

Разработка технологического процесса изготовления детали методом холодной листовой штамповки

Марка сплава АК4-1, его химический состав, механические свойства. Размеры и форма заготовки, расчет и выбор оптимального раскроя материала. Разработка технологического процесса изготовления детали с помощью метода холодной штамповки, выбор оборудования.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 10.02.2012
Размер файла 1,5 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

30

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени академика С.П. КОРОЛЕВА

Факультет инженерно-технологический

Курсовая работа

по "Технологии КШП"

Разработка технологического процесса изготовления детали

методом холодной листовой штамповки

Выполнил: студент гр.434а Синичкин П.С.

Проверил: Иголкин А.Ю.

Самара 2010

Задание

Разработать технологический процесс изготовления детали методом холодной листовой штамповки. Материал: сплав АК 4-1.

Реферат

Курсовая работа.

Пояснительная записка: с. ____ рис.7, табл.3, источников 5.

ХОЛОДНАЯ ШТАМПОВКА, СВОЙСТВА СПЛАВА АК4-1, ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА СПЛАВА, МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, РАСЧЕТ ИСХОДНОЙ ЗАГОТОВКИ, РАСКРОЙ ЛИСТА, КОЭФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАТЕРИАЛА, СОВМЕЩЁННОСТЬ ОПЕРАЦИЙ, УСИЛИЕ РЕЗКИ, ВЫТЯЖКИ, ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ.

В данной курсовой работе описана марка сплава АК4-1, приведен химический состав, механические свойства сплава, определены размеры и форма заготовки, рассчитан и выбран оптимальный раскрой материала, разработан технологический процесс изготовления детали, определено усилие резки полос, вытяжки, выбрано оборудование.

Содержание

  • Задание
  • Реферат
  • Введение
  • 1. Структура, свойства и термическая обработка штампуемого материала
  • 1.1 Химический состав сплава АК4-1
  • 1.2 Фазовый состав сплава АК4-1
  • 1.3 Термическая обработка листов из сплава АК4-1
  • 1.4 Механические свойства листов из сплава АК4-1
  • 1.5 Применение листов из сплава АК4-1
  • 2. Разработка технологического процесса изготовления детали
  • 2.1 Конструктивно-технологический анализ детали
  • 2.2 Определение размеров и формы исходной заготовки
  • 2.3 Выбор варианта раскроя
  • 2.4 Количество, последовательность и степень совместимости операций
  • 2.5 Расчет энергосиловых параметров
  • 2.6 Выбор оборудования
  • 2.7 Описание работы штампа
  • Список использованных источников

Введение

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

В техническом отношении холодная штамповка позволяет:

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

2) создавать прочные и жесткие, но легкие 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 использованием материала и сравнительно небольшими отходами;

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

3) массовым выпуском и низкой стоимостью изготовляемых изделий.

Имеется четыре основных вида деформаций холодной листовой штамповки:

1) резка - отделение одной части материала от другой по замкнутому или незамкнутому контору;

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

3) формовка - изменение формы деталей или заготовки путем местных деформаций различного характера.

Штамповка деталей путем выполнения нескольких раздельных операций в большинстве случаев экономически невыгодна, вследствие чего обычно применяют методы комбинированной штамповки, одновременно сочетающие две или несколько из указанных деформаций и отдельных операций. Кроме того, на производстве используются сборочно-штамповочные операции, основанные на применении деформаций гибки, формовки или отбортовки.

По технологическому признаку комбинированные операции могут быть разделены на три группы:

1) разделительные комбинированные операция, совмещающие различные виды режущих операций (вырубка, пробивка, отрезка);

2) формоизменяющие комбинированные операции, совмещающие виды операций изменения формы (вытяжка, рельефная формовка, гибка, отбортовка и пр.);

3) комбинированные операции резки и изменения формы, совмещающие разделительные операции с формоизменяющими, или сочетающие несколько операций (вырубка - вытяжка, формовка и пробивка).

Холодная листовая 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.

1. Структура, свойства и термическая обработка штампуемого материала

1.1 Химический состав сплава АК4-1

Сплав АК4-1 относится к жаропрочным, специального назначения, содержащий в качестве основных легирующих элементов медь и магний, дополнительно легированные железом и никелем в отношении 1: 1.

Таблица 1 - Химический состав, %, сплава АК4-1

Сплав

Основные компоненты, %

Al

Cu

Mg

Mn

Fe

Si

Zn

Ti

Cr

Br

АК4-1

основа

1,9-2,7

1,2-1,8

-

0,8-1,3

-

0,8-1,4 Ni

0,02-0,10

-

-

Сплав

Примеси, %, не более

Fe

Si

Cu

Mn

Zn

Ti

Mg

Прочие примеси

Сумма

допусти-

мых при-

месей

каждая

?

АК4-1

-

0,35

-

0,2

0,3

0,1 Cr

-

0,05

0,1

-

Установлено, что железо повышает жаропрочность сплава. Однако чем выше его содержание в сплаве, тем ниже пластичность и технологические свойства последнего.

Увеличения содержание никеля в сплаве обуславливает образование практически нерастворимой фазы А16Сu3Ni, что вызывает обеднение медью -твердого раствора и тем самым снижение прочности сплава при комнатной температуре.

деталь холодная листовая штамповка

Небольшие добавки марганца вводят в основном для повышения коррозионной стойкости сплавов, а также для нейтрализации вредного влияния железа. Марганец, как и в других алюминиевых сплавах, способствует некоторому упрочнению дюралюминия.

Железо и кремний являются обычными примесями, сопутствующими алюминию. Содержание этих примесей ограничивается (количество железа и кремния не должно превышать 0,5-0,6%, а для некоторых сплавов 0,2-0,3%) ввиду их вредного влияния на механические, технологические и коррозионные свойства сплава. Отрицательное влияние этих примесей проявляется в меньшей степени, если в сплавах содержится железа несколько больше, чем кремния, или их имеется поровну. Превышение содержания кремния над железом приводит к повышению трещинообразования в слитках и к ухудшению их способности к обработке давлением.

Титан способствует получению мелкозернистой и равномерной структуры в слитках и повышает однородность механических свойств в изделиях (поковках, штамповках и т.д.). Исследования показали, что существенное влияние на структуру и свойства сплава оказывают примеси марганца. Снижение марганца до 0,05% обеспечивает при горячем деформировании достаточно полное прохождение процессов рекристаллизации и способствует уменьшению анизотропии в свойствах.

Основным недостатком сплава, содержащим в качестве основного легирующего элемента медь, является пониженная коррозионная стойкость. Поэтому листы из этого сплава плакируют с обеих сторон алюминием (7,5; и 2% на сторону) или сплавом Al c 1% Zn.

Наличие алюминиевого плакирующего слоя обеспечивает высокую коррозионную стойкость, хотя и несколько (на 50-20 МПа) понижает прочностные характеристики листов.

1.2 Фазовый состав сплава АК4-1

В отношении микроструктуры дюралюминий как многокомпонентный сплав характеризуется сложным фазовым составом. Но, учитывая, что примеси железа, кремния, а также марганца входят в твердый раствор или находятся в связанном состоянии в форме химических соединений AlMgMn, AlFeSiMn или AlFeCuSi и существенно не влияют на ход фазовых превращений в сплавах, структуру этих сплавов можно описать, руководствуясь тройной диаграммой состояния системы Аl - Сu - Мg.

На рисунке 1 показаны поверхности ликвидуса этой диаграммы, где сплошными линиями очерчены границы поверхностей первичной кристаллизации - алюминиевого раствора (), СuAl и фаз S (А12СuМg), Т и .

На рисунке 2 в большом масштабе представлены изотермические разрезы системы, отвечающие 500 и 20° С.

Рисунок 1 - Поверхность ликвидуса системы Al - Cu - Mg

Рисунок 2 - Изометрические разрезы системы Al - Cu - Mg

Согласно изотермическим разрезам тройной диаграммы состояния А1 - Сu - Мg с повышением температуры область -твердого раствора сильно расширяется и сплавы при низких температурах, будучи трехфазными (разрез при 20°С), становятся при температуре 500°С гомогенными твердыми растворами. Фазы СuAl и S при этом переходят в твердый раствор. Железосодержащие фазы и марганцовистая фаза остаются нерастворенными.

Этим пользуются для придания слиткам однородной (гомогенной) структуры перед горячей прокаткой. Гомогенизация слитков дюралюминия заключается в длительном нагреве при температуре 480-490° С после незначительной предварительной деформации (на 8-10%) с последующим охлаждением на воздухе.

Однако при быстром охлаждении (при литье промышленных слитков), когда кристаллизация проходит в неравновесных условиях, в сплавах в некотором количестве появляются продукты эвтектической кристаллизации (двойная, а иногда и тройная эвтектика), которые в литых сплавах образуют своеобразную сетку. Количество эвтектической составляющей тем больше, чем больше содержание меди и магния в сплаве [2].

При последующем охлаждении вследствие резкого уменьшения растворимости меди и магния в алюминии происходит распад твердого раствора с выделением соединения СuАl и в небольшом количестве фазы S (АlМgСu). Обе фазы характеризуются высокой твердостью и прочностью и появление их в сплавах вызывает упрочнение дюралюминия [2].

Л.П. Лужниковым и О.А. Романовой была проведена специальная работа по исследованию фазового состояния сплавов АК4 и АК4-1. Было установлено, что отдельно взятые добавки никеля или железа способствуют снижению прочности и пластичности сплавов АК4 и АК4-1. Это объясняется тем, что в сплавах образуется одна из фаз типа А17Сu2Fе или А1CuNi, которые не растворяются в твердом алюминии, тем самым обедняя медью -твердый раствор. Однако совместная добавка никеля и железа (в отношении 1:

1) способствует образованию фазы А19NiFe, в результате чего повышается степень пересыщения -твердого раствора, что обусловливает повышение прочности сплавов типа АК4 [2].

Исходя из всего изложенного и учитывая данные диаграмм состояния можно считать, что сплав АК4-1 имеет следующий фазовый состав: , S (А12МgСu), А19NiFe и одна из нерастворимых в твердом алюминии фаз: А17Сu2Fе или А16Сu3Ni [4].

1.3 Термическая обработка листов из сплава АК4-1

Этот сплав упрочняют термической обработкой, закалкой (Т) и искусственным старением, приобретая при этом высокие механические свойства и сохраняя удовлетворительную технологическую пластичность.

Производственный опыт показывает, что сплав АК4-1 рекомендуется закаливать с температуры +535є, подвергать искусственному старению при температуре около 190° с выдержкой 10 часов. В зависимости от назначения деталей из сплаваАК4-1 температура отпуска может быть и выше (до 240°). В этом случае время выдержки соответственно сокращается (до 1-3 час).

Температура ковки этого сплава колеблется от 350 до 480°, а отжиг обычно производят при 420-430° с выдержкой при этой температуре в течение 3-5 час. и последующим медленным охлаждением.

1.4 Механические свойства листов из сплава АК4-1

Механические свойства листов из сплава АК4-1 изменяются в зависимости от температуры нагрева и продолжительности выдержки.

Таблица 2 - Типичные механические свойства листов из сплава АК4-1 при комнатной температуре

Марка сплава

и состояние

поставки

Состояние

испытываемых

образцов

Толщина

листа, мм

Е

,% (l=11,3),

не менее

МПа

АК4-1 (х/к)

Закаленное и искусственно состаренное

0,5-8,0

71000

400

340

7

Таблица 3 - Типичные механические свойства листов из сплава АК4-1 при низких и высоких температурах

Марка сплава

и состояние

поставки

Температура

испытания,

єС

Е

,% (l=11,3),

не менее

МПа

АК4-1Т1

-196

70

20

125

150

175

200

250

-

72000

62500

60000

58500

55000

50000

510

430

395

370

370

330

310

240

420

360

350

340

330

300

260

190

13

7

7

7

9

11

14

19

Нагрев при температуре 125є С практически не изменяет значения механических свойств при кратковременном растяжении как при комнатной температуре, так и при температуре выдержки. В случае нагрева при температуре 150є С наблюдается вначале некоторое упрочнение при выдержке до 1000 - 2500 ч, а затем понижение прочностных свойств. После выдержки в течение 30 000 ч понижение пределов прочности и текучести составляет 8-9% по сравнению с первоначальными значениями при соответствующих температурах.

Длительное воздействие температуры 175є С приводит к значительному понижению прочностных свойств. За 20 000 ч при 175є С значения пределов прочности и текучести при комнатной температуре понижаются до 340 и 270 МПа соответственно. При температуре 175є С предел прочности составляет 250 МПа.

Однако значительное разупрочнение претерпевают листы уже после нагрева при температурах 300 - 310є С, при этом получаются следующие значения механических свойств: =160 - 170 МПа, =80 - 90 МПа, =20 - 22%. Минимальные значения прочностных свойств, особенно предела текучести, и максимальные значения пластичности у этих листов наблюдается только после отжига при температуре 350є С и выше, в этом случае в сплаве происходит полная рекристаллизация. В этом материале после критической деформации и закалки образуется крупнозернистая структура с пониженными значениями механических свойств.

С увеличением температуры нагрева под закалку от 500 до 550є С прочностные характеристики увеличиваются без снижения относительного удлинения. При увеличении времени выдержки с 10 до 80 мин при нагреве под закалку приводит к повышению прочностных показателей и некоторому снижению относительного удлинения.

При комнатной температуре этот сплав упрочняется очень медленно и даже после 30 суток старения прочностные характеристики не достигают максимальных значений. Исследования показали, что оптимальным режимом искусственного старения листов из указанного сплава, обеспечивающим высокие прочностные свойства и удовлетворительную коррозионную стойкость, является старение при температуре 190 - 195єС в течении 10 - 25ч.

Механические свойства металлических материалов в значительной степени определяются структурой - величиной зерна. Листы из сплава АК4-1 с относительно крупным зерном (38мкм) обладают повышенными значениями характеристик жаропрочности, длительной прочности и сопротивлением ползучести, а также имеют более высокие характеристики надежности. Оптимальный диаметр зерна в структуре листовых материалов 35 - 50 мкм.

1.5 Применение листов из сплава АК4-1

Ряд деталей и элементов конструкций, изготовленных из алюминиевых сплавов, подвергается в работе длительному или кратковременному воздействию повышенных температур (порядка 200-300єС). В этом случае от материала требуется не только высокая механическая прочность при комнатной и повышенных температурах, но и достаточная длительная прочность (жаропрочность).

Помимо указанных выше основных требований, к материалам, работающим при высоких температурах, в зависимости от условий работы предъявляется ряд других специфических требований (стойкость против окисления, высокая теплопроводность, малые изменения линейных размеров, высокая коррозионная и эрозионная стойкость и т.д.).

Листы из сплава АК4-1 по сравнению с листами из других алюминиевых деформированных сплавов менее склонны к охрупчиванию после длительного (~30 000 ч) воздействия повышенных температур (120-150єС), менее чувствительны к трещине и, кроме того, обладают большим пределом ползучести при повышенных температурах.

В результате этого листы из сплава АК4-1 нашли широкое применение для изготовления штамповок колес компрессоров, воздухозаборников, крыльчаток мощных вентиляторов, поршней, лопаток и других деталей. По прочности сплав АК4-1 уступает сплаву Д16 примерно в интервале до 150°, а выше этой температуры он превосходит последний.

2. Разработка технологического процесса изготовления детали

2.1 Конструктивно-технологический анализ детали

Под технологичностью понимают совокупность свойств и конструктивных элементов, которые обеспечивают простое и экономичное изготовление деталей при соблюдении технических и эксплуатационных требований к ним.

Проведем анализ технологичности изготовления детали Рисунок 4.

Рисунок 4 - Эскиз детали.

Основные технологические требования к конструкции полых листовых деталей, изготовленных вытяжкой:

1. Данная деталь имеет простую симметричную форму.

2. Радиус закругления у дна R=25 мм, что соответствует технологическому требованию: R? (2ч4) S= (2ч4) 2,5=5ч10 мм.

Основные технологические требования к конструкции полых листовых деталей при отбортовки отверстий:

1. В вытянутых деталях, имеющих отверстие в дне, пробиваемое после вытяжки, расстояние от стенки до края отверстия должно быть с>R+0,5s

c=25 +2·2,5 =30мм; с черт. = (350-105-2·2,5) /2 = 120мм.

Таким образом, конструкция детали соответствуют технологическим требованиям изготовления.

2.2 Определение размеров и формы исходной заготовки

При определении размеров заготовки при вытяжке является условие равенства объемов заготовки и готовой детали.

При вытяжке без утонения стенок изменением толщины материала обычно пренебрегают, и определение размеров заготовки производят по равенству площади поверхности заготовки и готовой детали с припуском на обрезку.

Рисунок 5 - Расчет исходной заготовки.

Наш случай относится к вытяжке без утонения. Заготовка имеет форму

круга, диаметр которого находится по формуле 9 табл.32 [1]:

где - припуск на обрезку табл.34 [1], = 12мм.

+ = 400+ 12 = 412мм

При вытяжке деталей из материала толщиной свыше 1мм подсчеты производим по средней линии.

Диаметр заготовки будет

D=

Таким образом, получили заготовку диаметром равным 823,5мм.

2.3 Выбор варианта раскроя

Раскрой листового материала должен обеспечить минимальный расход материала, высокую производительность штампа, качество штампуемых деталей и стойкость штампа.

Экономия металла в штамповочном производстве во многом определяется рациональным раскроем - целесообразным расположением детали на заготовке. Насколько важен рациональный раскрой, видно из того, что стоимость материала составляет 60-80% от стоимости изделия, а отходы при листовой штамповке составляют 30-40%.

При штамповке из листа раскрой начинают с определения выгодного расположения деталей (заготовок) на полосе. Затем определяют выгодный раскрой листа на полосы. Показателем экономичности сравниваемых вариантов раскроя является коэффициент использования материала, который подсчитывается для листа.

Произведем раскрой материала для данной детали. Выбираем прямой тип раскроя с отходом в соответствии с табл.136 [1].

Рисунок 6 - Раскрой полосы

Ширину полосы без прижима определяем по формуле:

В = D + 2 (b +) + z;

где В - номинальная ширина полосы;

D - диаметр заготовки;

b - наибольшая ширина боковой перемычки; b = 1,8мм табл.139 [1].

z - гарантийный зазор между направляющей и наибольшей шириной

полосы, z= 1,5мм табл.143 [1];

- односторонний допуск на ширину полосы, = 2мм табл.144 [1].

В = 823,5 + 2· (1,8 + 2,0) + 1,5 = 832,6мм

Полученный результат следует округлить до 1мм в большую сторону. Принимаем В = 833мм.

Шаг подачи t = D + а = 823,5 + 1,8 = 825,3мм; где а - перемычка.

Рассмотрим два варианта раскроя листа размерами 1800x2500мм.

Возможные варианты раскроя изображены на рисунке 7.

1 Вариант 2 Вариант

Рисунок 7 - Варианты раскроя листа

Определим число полос из листа по I варианту

Определим число заготовок из листа по I варианту

Определим число полос из листа по II варианту

Определим число заготовок из листа по II варианту

Определим коэффициент использования материала по формуле:

%

где f - площадь заготовки;

n - количество деталей из полосы;

N - количество полос из листа;

Ал и Вл - длина и ширина листа.

= 3,14.823,52/4 = 532349,5мм2.

Для I варианта получаем

% = 70,98%

Для II варианта получаем

% = 70,98%

Из приведенного расчета следует, что по коэффициенту использования материала I и II варианты равны, и можно использовать любой вариант. Но т.к. во II варианте режется меньше полос, а деталей получается больше, то рациональным является II вариант раскроя, поэтому выбираем его.

2.4 Количество, последовательность и степень совместимости операций

Количество и последовательность операций изготовления детали определяется конфигурацией детали, сочетанием конструктивных элементов, требуемой точности.

Определим количество операций вытяжки для нашей детали.

По табл.45 [1] для первой вытяжки цилиндрических деталей при (S/D) 100 = 2,5·100/823,5=0,3 имеем значение коэффициента вытяжки

= 0,56 - 0,58, т.е. нашу деталь получить за один переход не возможно.

Примем для первого перехода вытяжки = 0,65;

тогда = 0,65Ч823,5 = 535мм

По табл.45 [1] т2 = 0,76-0,78

Примем для второго перехода вытяжки т2 = 0,78;

тогда d2 = 0,78·535=417,5мм.

=0,84;

По табл.45 [1] т3 = 0,78 - 0,80 т.е. нашу деталь можно получить за три перехода.

Размер отверстия под отбортовку определим по формуле:

мм

Коэффициент отбортовки

По таблице 111 [1] при d/s = 7,6/2,5 =3 и получении отверстия в штампе допустимый коэффициент отбортовки = 0,42; т.е. отбортовку нельзя получить без предварительной вытяжки.

По табл.53 [1] для вытяжки под отбортовку цилиндрических деталей при (S/D) 100=2,5·100/350=0,71 и dф/d=350/102,5 = 3,4 имеем значение коэффициента вытяжки т0 = 0,34, т.е. вытяжку под отбортовку можно получить за один переход.

Для изготовления нашей детали принимаем следующий технологический процесс:

Резка листа на полосы.

Вырубка заготовки и I вытяжка в штампе.

II вытяжка

4. III вытяжка

Вытяжка под отбортовку

Вырубка дна

Обрезка торцев.

Сдача продукции.

2.5 Расчет энергосиловых параметров

Определим усилие резки полос на гильотинных ножницах по формуле:

где - угол створа ножей; = 1°30'

- напряжение среза; для АК4-1 = 320МПа

S = 2,5 мм - толщина материала;

= 1,3 - коэфф. затупления ножей.

Определим усилие вырубки заготовки в штампе по формуле:

где L - длина вырубаемого контур, = 320МПа - сопротивление срезу.

Р = 2585,8 · 2,5 · 320 = 2068600 Н 2069 кН

Усилие I вытяжки

где - коэфф-нт по таблице 73; при = 0,65 и (S/D) 100 = 2,5-100/823,5 =0,74; =0,6.

= 400 МПа - предел прочности.

Усилие прижима для вытяжки

По таблице 79 [1] имеем Rм/s = 10, откуда Rм= 10 · 2,5 = 25мм.

Q= 0,25 · 3,14• [823,52 - (535 - 2 · 25) 2] · 1,4 = 486777Н 487кН

Суммарное усилие " вырубки" будет:

Р? = 2069 + 2,9 = 2072кН

Суммарное усилие на операции "Вырубка - I вытяжка ":

Р? = 2069 + 2,9 + 1008 + 487 3567кН

Усилие II вытяжки определим по формуле:

где - коэфф-нт по таблице 74 [1]; при т2 = 0,78 и (S/D) 100 = 2,5 • 100/823,5 =0,74; = 0,82.

= 400 МПа - предел прочности.

Рв2 = 3,14 • 417,5 • 2,5 • 400 • 0,82 = 1075000Н 1075кН

Усилие III вытяжки определим по формуле:

где - коэффициент по таблице 74 [1];

при т3 = 0,84 и (8/0) 100 = 2,5-100/823,5 =0,74; = 0,46.

Рв3 = 3,14 · 350 · 2,5 · 400 · 0,46 = 505540Н 506кН

Определим усилие вытяжки под цилиндра Ш 100

= 3,14•102,5•2,5•400•1 = 322000Н 322кН

где kф - коэффициент по таблице 75 [1];

при т0 = 0,29 и d/d = 350/102,5 = 3,4; kФ = 1.

2.6 Выбор оборудования

На основании проведенных расчетов по каталогу [5] выбираем следующее оборудование. Для операции резки полос принимаем гильотинные ножницы модели НА-3118 со следующими характеристиками:

Усилие реза, кН 600

Наибольший размер металла с временным сопротивлением 500мПа толщина, мм 6,3 ширина, мм 2000

Угол наклона подвижного ножа 1,5°

Сила прижима, т 2,5

Мощность эл. двигателя 9квт

Габариты, мм 2850x2580x1945

Масса, т 5

Для операции вытяжка выбор пресса основываем по величине рабочего хода. Для вытяжки детали на провал величина рабочего хода принимается

Н= 1,5НД= 1,5 · 412 = 618мм

Принимая во внимание, что развиваемое усилие пресса зависит от угла поворота кривошипа принимают Р = 1,5Р.

Для операции "Вырубка - 1 вытяжка " вырубка заготовки осуществляется пуансоном прикрепленном к наружному ползуну пресса

Рпр. н. п. = 1,5 · 2069 = 3100кН.

Выбираем пресс модели К5535 однокривошипный двойного действия

с неподвижным столом. Этот пресс предназначен для выполнения операций вырубки и вытяжки.

Основные характеристики пресса К5535:

Номинальное усилие внутреннего ползуна 2000 кН.

наружного ползуна 3150 кН.

Ход внутреннего ползуна 670мм.

наружного ползуна 420мм

Наибольшее расстояние между столом и внутренним ползуном в его нижнем положении при верхнем

положении регулирования 950мм

То же наружного ползуна 850мм

Размер стола 1500x1500мм

Габариты:

Длина 3600мм.

ширина 3020мм.

высота 4540мм.

Мощность эл. двигателя 75квт.

Масса 77,9т

Принимаем этот пресс для всех операций нашего техпроцесса.

2.7 Описание работы штампа

Для первой операции "Вырубка заготовки и I вытяжка" применяем комбинированный штамп для вырубки заготовки и вытяжки цилиндрической детали. Штамп устанавливается на кривошипный пресс двойного действия.

Основными узлами штампа являются комплекты верхних и нижних плит с направляющими колонками (9), так называемые блоки и пакеты. К нижней плите штампа (7) врезаны и прикреплены винтами (13, 14) вырубная матрица (1) и вытяжной пуансон (3). К верхней плите штампа (8) прикреплена винтами (12) и штифтами (15) матрица-пуансон (4), служащая вырубным пуансоном и вытяжной матрицей.

Работа штампа заключается в следующем:

В рабочую зону штампа по упору (11) устанавливается полоса. При ходе наружного ползуна пресса (10) вниз происходит вырубка заготовки. После

смыкания верхней части штампа, закрепленного на наружном ползуне, вырубной пуансон работает как прижим сверху. В это время в работу вступает вытяжной пуансон и происходит вытяжка детали. Необходимый для вытяжки прижим снизу создается прижимным кольцом (2), действующим от нижнего буфера (6). При обратном ходе наружного ползуна происходит снятие отхода с пуансона-матрицы прижимным съемником (16), отход разрезается ножами по перемычке. Выталкивание детали из пуансона-матрицы осуществляется выталкивателем (5) принудительного действия (от планки пресса).

После получения детали, полоса продвигается, фиксируется по упору на отверстие предыдущей заготовки, включается рабочий ход и происходит изготовление следующей детали и т.д.

Список использованных источников

1. Романовский, В.П. Справочник по холодной штамповке. - 6-е изд., [Текст] / перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979 г. - 520 с., ил.

2. Зальцман, И.Я. Алюминиевые сплавы. Структура и свойства полуфабрикатов из алюминиевых сплавов. Справочник. [Текст] / И.В. Ольшанская, Е.Б. Вайнштейн, В.З. Казакевича и др. - М.: Металлургия, 1974 г. - 432 с.

3. Мальцев, М.В. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов.2-е изд., [Текст] / перераб и доп. - М.: Металлургия, 1970 г. - 364с.

4. Колобнев, И.Ф. Термическая обработка алюминиевых сплавов. [Текст] / К.Д. Мишарина, П.Г. Ислентьева - М.: Металлургизд, 1961г.

5. ЦИНТИАМ. Каталог. [Текст] / - М: 1969-451с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены