Конструктивно-технологический анализ детали, выбор заготовки. Разработка схемы штамповки (вырубки-пробивки)

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ

по дисциплине

"Технология производства самолетов

 и вертолетов"

 

Выполнил: студент гр. 133

                                                                                    Исаев П.В.

                                                                     Проверил преподаватель:                        Колеров В.В.

 

 

2020 г.

Содержание:

Введение.

1. Конструктивно-технологический анализ детали, выбор заготовки. Разработка схемы штамповки (вырубки-пробивки)…………………………...

 1.1. Анализ конструкции детали и механические характеристики детали………………

1.1.1. Химический состав и механические характеристики материала………………….

1.1.2. Общие технологические требования к конструкции плоских деталей, полученных вырубкой и пробивкой…………………………………………………………                                                                      

1.1.3. Анализ параметров технологичности деталей…………………………………......

1.1.4. Выбор рационального раскроя материала………………………………………......

 1.2. Выбор схемы штамповки……………………………………………………………….

 1.3. Выбор технологической схемы штампа……………………………………………….

2. Расчет параметров процесса листовой штамповки……………………………………

 2.1. Расчет усилия штамповки………………………………………………………………

 2.2. Определение центра давления штампа………………………………………………...

 2.3.Определение величины зазоров между пуансоном и матрицей, а также их исполнительные размеры…………………………………………………………………….

 2.4. Расчет конструктивных элементов штампа……………………………………………

 2.5. Расчет на прочность деталей штампа………………………………………………….

3. Технология сборки штампа………………………………………………………………..

Список использованной литературы………………………………………………………...

 

Введение.

 

Холодная штамповка является самостоятельным видом обработки металлов давлением, объединяющим ряд технологических процессов осуществляемых холодной пластической деформацией при помощи различного типа штампов, непосредственно деформирующих металл и выполняющих требуемую операцию.

Холодная штамповка – это один из наиболее прогрессивных методов изготовления деталей, так как она характеризируется высокой производительностью, сравнительно небольшими потерями материала, взаимозаменяемостью деталей, благоприятными условиями механизации и автоматизации процессов и, как следствие, низкой себестоимостью получаемых деталей при относительно безопасных условиях труда. 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 жесткие, но легкие по весу конструкции деталей при небольшом расходе материала;

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

В экономическом отношении штамповка обладает следующими преимуществами:

1. экономичным использованием материала и сравнительно небольшими отходами;

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

3. низкой себестоимостью изготавливаемых изделий.

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, характеризующим эффективность применения холодной штамповки, является снижение веса при увеличении прочности и жесткости штампованных 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 резанием.

Конструктивно-технологический анализ детали, выбор заготовки. Разработка схемы штамповки (вырубки-пробивки)

Анализ конструкции детали и механические характеристики детали

Выбор схемы штамповки

 

Под разработкой технологического процесса изготовления детали нужно выбрать схему штамповки, под этим мы понимаем последовательность выполнения операций и схему штампа. Правильность выполнения и выбора этих схем зависит от различных факторов, а в первую очередь от экономического.

Штамповка деталей осуществляется двумя способами:

1. Разделительная штамповка- осуществляется на нескольких штампах, на каждом из которых выполняется только одна операция. Используется один или несколько штампов простого действия.

2. Комбинированная штамповка- в одном и том же штампе выполняется несколько операций.

Комбинированную штамповку можно осуществить в штампах последовательного, совмещенного, последовательно- совмещенного действия. Такой вид штамповки в значительной мере снижает трудоемкость изготовления детали, а следовательно и себестоимость. Этот штамп более выгоден с экономической точки зрения.

При серийном изготовлении деталей наиболее распространенными считаются штампы последовательного действия, так как получаем максимальную производительность при производстве.

Пользуясь рекомендациями выбираем штамп последовательного действия. Выбираем штамп последовательного действия – это значительно снизит затраты на технологический процесс. Изготавливать деталь будем за несколько переходов (в нашем случае за 2 перехода) рядом пуансонов при последовательном перемещении заготовки в горизонтальном направлении. При первом переходе осуществляется пробивка отверстий, а при втором переходе- вырубка детали по контуру.

 

РАБОТА ШТАМПА

Конструктивно штамп состоит из нижней 4 и верхней 3 плит. В нижнюю плиту впрессованы две направляющие колонки 16. На плите установлены матрица 1 и съемник 9. На верхней плите установлен хвостовик 18. К ней же крепится стальная каленая подкладная плита 5, пуансонодержатель 8 с тремя пуансонами: 2 пробивным 6 и вырубным 7. В верхнюю плиту впрессованы направляющие втулки, которые скользят по колонкам вместе с верхним блоком штампа. Полоса подается справа на лево в просвет между матрицей и съемником и фиксируются разовым упором. От сдвигов в поперечном направлении при подаче полосы предохраняют направляющие планки, установленные между матрицей и съемником. Производится прибивка отверстий. Затем полоса подается дальше и фиксируется грибковым упором, происходит вырубка детали по контуру. Деталь и отход от пробития отверстий проваливается в отверстие в матрице, а отход в виде полосы продвигается дальше и выходит с другой стороны отверстия между матрицей и съемником. Далее происходит поворот полосы и действия повторяются в той же последовательности.

 

 

Рис. 7 – Схема штампа

Расчет усилия штамповки.

Суммарное усилие штамповки является суммой собственно усилия вырубки-пробивки, проталкивания и снятия детали или отхода. По суммарному усилию подбирают оборудование необходимое для осуществления штамповки.

Усилие Р вырубки по контуру, если заготовка или отход свободно проваливаются в отверстие матрицы, определяется так:

где , где -сопротивление штампуемого материала срезу;

  k=1.1 – коэффициент учитывающий неравномерность толщины материала, режущих кромок и т.д.;

  L=210,547 мм- периметр контура,

  S=2,5 мм- толщина материала.

Усилие Р пробивки, если заготовка или отход свободно проваливаются в отверстие матрицы, определяется так:

  L=64 мм- периметр контура,

  S=2,5 мм- толщина материала.

Суммарное усилие для вырубки-пробивки находим по формуле:

           

Силу проталкивания вырубленной детали и отхода для матрицы с цилиндрическим пояском при работе на провал определяют по формуле:

где - усилие вырубки и пробивки,

   h=6 мм- высота цилиндрического пояска матрицы.

1) Расчет усилия проталкивания отхода:

2) Расчет усилия проталкивания детали:

Найдем суммарное усилие проталкивания:

Усилие снятия не рассчитывается, так как на него усилие пресса не затрачивается – снятие полосы осуществляется на обратном ходу ползуна пресса.

Тогда суммарное усилие штамповки:

 

2.2 Определение центра давления штампа.

 

Для правильной уравновешенной работы штампа необходимо вырезаемый контур расположить на матрице таким образом, чтобы центр давления совпадал c осью хвостовика. В противном случае в штампе возникают перекосы, несимметричность зазора, износ направляющих, быстрое притупление режущих кромок, а затем и поломка штампа.

Центр давления – это точка, в которой момент равнодействующей всех сил равна нулю.

Центр давления находят из равенства момента равнодействующей моменту усилий штамповки относительно одной и той же оси.

 

 

Данная деталь симметрична относительно оси У, поэтому находим расстояние только по оси Х.

 

 

рис. 8

 

_;

210.547x=64(52.7-x);

X=12.28,

где Х - искомое расстояние от оси до центра давления;

  х – расстояние от центра тяжести фигуры до оси У.;

L – длина контура.

 

Выбор пресса.

В штампованном производстве сравнительно небольших деталей чаще всего применяются механические прессы, ввиду большого числа ходов ползуна, они отличаются высокой производительностью. К выбираемому прессу предъявляют следующие основные требования:

-нужное усилие штамповки  должно быть меньше или равно номинальному усилию , развиваемому прессом: < .

-величина хода ползуна должна соответствовать процессу штамповки. Ход ползуна – это расстояние между одной и той же точкой ползуна в его крайнем верхнем и нижнем положениях.

-закрытая высота пресса должна соответствовать закрытой высоте штампа.

-габариты стола и ползуна пресса должны соответствовать размерам штампа, чтобы устанавливать и закреплять штамп, подавать заготовку. Отверстия в столе должны обеспечивать возможность выпадения детали или отходов.

-число ходов пресса должно обеспечивать высокую производительность работы.

Поскольку =152.234 кН, то выбираем пресс, у которого =160 кН (Р=16тс)

Таким прессом является КБ2322.

Технические характеристики пресса КБ2322:

Усилие пресса – 16 тс,

Минимальный ход пресса – 10 мм,

Размеры стола – 420х280 мм,

Диаметр провального окна пресса – 180 мм,

Диаметр хвостовика – 40 мм.

По номинальному усилию пресса определяем диаметр хвостовика:

ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ ШТАМПА.

1.   Запрессовать направляющие колонки в нижнюю плиту штампа.

2.    Запрессовать грибковый упор в матрицу.

1. Установить матрицу на нижнюю плиту и запрессовать один штифт.

2. Установить на матрицу шаблон для сверления отверстий под штифты.

3. Сверлить в матрице отверстия.

4. Запрессовать в матрицу штифты.

5. По шаблону сверлить отверстия в направляющих планках и съёмнике.

6. Установить планки и съёмник на матрицу и закрепить их винтами.

7. Запрессовать хвостовик в верхнюю плиту и зафиксировать штифтом.

8. Установить стальную калёную прокладку и пуансонодержатель на плиту.

9. Запрессовать пуансон в пуансонодержатель. 

10. Отшлифовать после расчета пуансонов пуансонодержатель с пуансонами в сборе.

11. Собрать верхнюю и нижнюю половины штампа.

 

Список использованной литературы

1.«Справочник конструктора штампов: листовая штамповка», под общ. ред. Л.И. Рудмана. – М.: Машиностроение, 1988. – 496с.: ил. – (Б – ка конструктора)

2.«Технология производства летательных аппаратов»(курсовое проектирование). Под общей ред. д - ра техн. Наук, проф. В.Г. Кононенко. Издательское объеденение «Вища школа», 1974,224с.

3.«Справочник по холодной штамповке». – 6 – е изд., перераб. И доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд – ние, 1979. – 520с., ил.

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ

по дисциплине

"Технология производства самолетов

 и вертолетов"

 

Выполнил: студент гр. 133

                                                                                    Исаев П.В.

                                                                     Проверил преподаватель:                        Колеров В.В.

 

 

2020 г.

Содержание:

Введение.

1. Конструктивно-технологический анализ детали, выбор заготовки. Разработка схемы штамповки (вырубки-пробивки)…………………………...

 1.1. Анализ конструкции детали и механические характеристики детали………………

1.1.1. Химический состав и механические характеристики материала………………….

1.1.2. Общие технологические требования к конструкции плоских деталей, полученных вырубкой и пробивкой…………………………………………………………                                                                      

1.1.3. Анализ параметров технологичности деталей…………………………………......

1.1.4. Выбор рационального раскроя материала………………………………………......

 1.2. Выбор схемы штамповки……………………………………………………………….

 1.3. Выбор технологической схемы штампа……………………………………………….

2. Расчет параметров процесса листовой штамповки……………………………………

 2.1. Расчет усилия штамповки………………………………………………………………

 2.2. Определение центра давления штампа………………………………………………...

 2.3.Определение величины зазоров между пуансоном и матрицей, а также их исполнительные размеры…………………………………………………………………….

 2.4. Расчет конструктивных элементов штампа……………………………………………

 2.5. Расчет на прочность деталей штампа………………………………………………….

3. Технология сборки штампа………………………………………………………………..

Список использованной литературы………………………………………………………...

 

Введение.

 

Холодная штамповка является самостоятельным видом обработки металлов давлением, объединяющим ряд технологических процессов осуществляемых холодной пластической деформацией при помощи различного типа штампов, непосредственно деформирующих металл и выполняющих требуемую операцию.

Холодная штамповка – это один из наиболее прогрессивных методов изготовления деталей, так как она характеризируется высокой производительностью, сравнительно небольшими потерями материала, взаимозаменяемостью деталей, благоприятными условиями механизации и автоматизации процессов и, как следствие, низкой себестоимостью получаемых деталей при относительно безопасных условиях труда. 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 жесткие, но легкие по весу конструкции деталей при небольшом расходе материала;

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

В экономическом отношении штамповка обладает следующими преимуществами:

1. экономичным использованием материала и сравнительно небольшими отходами;

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

3. низкой себестоимостью изготавливаемых изделий.

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, характеризующим эффективность применения холодной штамповки, является снижение веса при увеличении прочности и жесткости штампованных 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 резанием.

Конструктивно-технологический анализ детали, выбор заготовки. Разработка схемы штамповки (вырубки-пробивки)