Расчет исполнительных размеров рабочего инструмента
6.1 Штамп для вырубки и пробивки
По виду и толщине штампуемого материала определим величину двухстороннего оптимального зазора между матрицей и пуансоном.
Принимаем z = 0,16 мм.
Определим размеры матрицы и пуансона при вырубке детали со свободными размерами по следующим зависимостям:
В этом случае допуски на деталь соответствуют квалитету 14, допуск на изготовление матрицы и пуансона определим по 12 квалитету.
Определим размеры матрицы и пуансона при пробивке отверстия со свободными размерами по следующим зависимостям:
Для отверстия диаметром 4,5мм
Для отверстия диаметром 8мм
6.2 Штамп для гибки
В штампах для гибки радиус закругления на рабочем ребре пуансона принимается равным внутреннему радиусу сгиба 
[3, c.59]
Радиус закругления в углублении матрицы:
Принимаем R = 3 мм.
При П-образной гибке исполнительные размеры матрицы и пуансона определяются в зависимости от варианта простановки размеров на чертеже.
На чертеже задан внутренний размер детали 
, исполнительный размер пуансона:
, где [3, c.198]
- коэффициент, определяющий долю допуска;
- предельное отклонение размера детали по 14 квалитету;
- предельное отклонение на размер 
.
Исполнительный размер матрицы:
, где [3, c.199]
|
|
|
- односторонний зазор;
- наибольшая возможная (допускаемая соответствующим стандартом) толщина листа, из которого штампуется деталь. Предельное отклонение по толщине заготовки для нормальной точности равно -0,10, поэтому 
= 0,1 [3, c.199, табл.9]
- предельное отклонение на размер 
.
Расчет пуансона на прочность при операции пробивки
, где
- технологическая нагрузка;
- площадь наименьшего сечения пуансона;
- изгибающий момент в пуансоне;
- момент сопротивления изгибу;
Материал пуансона – сталь У10А 
= 1000МПа;
, условие прочности выполняется.
Расчет максимальной свободной длины пуансона без направляющей плиты
, где
- модуль упругости;
- момент инерции;
- коэффициент запаса;
6.5 Расчет матрицы на прочность
- допустимое напряжение изгиба материала матрицы;
- толщина рабочего пояска матрицы. Принимаем 
.
Для матрицы применяем материал сталь Х12М 
= 500 МПа
Условие прочности выполняется 
Расчет стойкости штампа
Стойкость пробивного штампа:
|
|
|
- коэффициент, зависящий от свойств пуансона и матрицы;
;
- коэффициент, зависящий от механических свойств материала детали;
При 
.
6.7 Расчет подкладной плиты на смятие
Расчет на смятие верхней плиты:
Для подкладной плиты из стали 40Х: 
|
7 Выбор оборудования по операциям
При выборе пресса исходят из следующих соображений:
1. Тип пресса и величина хода ползуна должны соответствовать технологической операции;
2. Номинальное усилие пресса должно быть больше усилия, требуемого для штамповки;
3. Пресс должен обладать достаточной жесткостью (малой упругой деформацией), а для разделительных операций также повышенной точностью направляющих;
4. Закрытая высота пресса должна соответствовать или быть больше закрытой высоты штампа;
5. Габаритные размеры стола и ползуна пресса должны давать возможность установки и закрепления штампов и подачу заготовок, а отверстие в столе пресса - позволять свободное проваливание штампуемых деталей (при штамповке «на провал»);
б. Число ходов пресса должно обеспечивать достаточно высокую производительность штамповки;
|
|
|
7. В зависимости от рода работы должно быть предусмотрено наличие специальных устройств и приспособлений (буфера, выталкиватели, механизмы подачи и т. д.);
8. Удобство и безопасность обслуживания пресса должны соответствовать требования техники безопасности.
Подбор пресса по усилию производят следующим образом. Усилие, необходимое для выполнения технологической операции, находят по соответствующим формулам. Определяют усилие выталкивателей, суммируют с технологическим усилием и сравнивают с номинальным усилием пресса.
Пресс берут большего усилия, чем требуется по расчету. Применение более сильного пресса обеспечивает повышенную жесткость и меньшее пружинение станины, а следовательно, и большую стойкость штампов, особенно для разделительных операций. Некоторый избыток усилия против расчетного предохраняет от поломки при попадании более толстой заготовки. Прессы изготавливают по номинальному усилию: 25, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 800, 1000, 1250, 1600 кН и т. д.
Величина усилия, создаваемая кривошипным прессом, переменна на протяжении хода пресса, достигая наибольшего (номинального) значения в конце рабочего хода.
Обычно каталожные и паспортные данные приводят номинальное усилие кривошипных прессов, создаваемое при угле 
= 20 - 30°.
|
|
|
Выбор пресса по операциям приведен в таблице 1.
Таблица 1
| Операция | Роп, кН | Закрытая высота штампа, мм | Рпр, кН | Закрытая высота пресса, мм | Размеры стола, мм | Размеры отверстия в столе, мм | Частота ходов ползуна, мин-1 | Расстояние от оси ползуна до станины, мм | Толщина подштамповой плиты, мм |
| 1. Вырубка и пробивка | 
| 190 | 250 | 420х280 | 210х140 | 180 | 160 | 71 | |
| 2. Гибка | 
| 25 | 180 | 280х180 | 90 | 224 | 100 | 36 |
         |
8 Конструирование штампов
Конструкция штампа должна обеспечивать высококачественную штамповку, максимальную производительность, достаточную стойкость в эксплуатации, сравнительно невысокую стоимость изготовления, а также удовлетворять условиям техники безопасности.
По конструктивному признаку штампы для рассматриваемых технологических переходов относятся к группе штампов с направляющими устройствами. В качестве последних применяются направляющие колонки.
По способу подачи и установки заготовки различают штампы с ручной и автоматической подачей. В нашем случае штамп относится к группе с автоматической подачей. По способу удаления детали штамп относится к типу с обратным выталкиванием на поверхность пуансона и ручным удалением.
Более подробно рассмотрим штамп для вырубки-пробивки. Данный штамп относится к совмещенному типу. Блок штампа относится к типу блоков с задним расположением направляющих колонок. Нижняя и верхняя плита выполнены в виде отливок из чугуна СЧ-20. Для крепления верхней плиты к ползуну пресса предусмотрен хвостовик. Матрица и пуансон-матрица изготовлены из стали Х12М. Пуансон крепится пуансонодержателем. Матрица, пуансон-матрица и пуансон имеют определенную форму, предназначенную для штамповки именно этой детали. Для снятия отхода ленты с пуансона-матрицы используется съемник, для выталкивания детали из матрицы – выталкиватель.
Контроль
После окончания процесса штамповки готовая деталь подвергается контролю, который предполагает контроль внешнего вида и размеров. Контроль внешнего вида заключается в визуальном осмотре детали на отсутствие надрывов, глубоких царапин, заусенцев. При наружном осмотре обнаруживаются и грубые отклонения от геометрической формы. Контроль данной детали следует производить в следующем порядке:
1. Проверить деталь по внешнему виду (сравнить с контрольным образцом): заусенцы, гофры, складки, царапины, острые кромки не допускаются. Проверить после наладки и периодически через каждые 200 деталей.
2. Проверить размеры детали штангенциркулем.
3. Проверить размеры отверстия
4. Проконтролировать радиусы закруглений.
Заключение
В данном курсовом проекте был рассмотрен проектный вариант технологии изготовления детали «Хвостовик шестерни». Были определены форма и размеры исходной заготовки, рассчитаны силовые параметры штамповочных операций, определены исполнительные размеры рабочего инструмента и произведен выбор оборудования по операциям.
Применение совмещенного штампа позволило сократить количество потребного оборудования, а значит, и количество рабочих мест. Следовательно, себестоимость изготовления детали уменьшается.
Список использованной литературы
1. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. — Л.: Машиностроение, 1979.
2. Лекции по проектированию инструментов листовой штамповки
3. Справочник конструктора штампов. Листовая штамповка. Под ред. Рудмана Л.И. - М. Машиностроение, 1988.
4. Матвеев А.Д. Справочник по ковке и штамповке, Т4
5. Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология холодной штамповки. - М. Машиностроение, 1989.
6. Зубцов М.Е. Листовая штамповка. -Л.: Машиностроение, 1980.
 |
 |
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 967; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!