Технологические процессы и оборудование пластического деформирования
Введение
Сегодня, когда конкурентный рынок вынуждает производителей переходить к наиболее качественным и дешевым продуктам, особенно важно оценить все аспекты производства, распространения и потребления изделия еще на стадии его разработки, чтобы избежать неэффективного использования ресурсов предприятия. Это помогает также в совершенствовании технологических процессов, которые разрабатываются часто не только исходя из потребностей рынка в изготовлении новый продукции, но и принимая во внимание стремление производителей к более дешевому и быстрому способу получения уже существующей продукции, что сокращает производственный цикл, уменьшает величину связанных в производстве оборотных средств, а, следовательно, стимулирует рост инвестиций в новые проекты.
Для определения способа пластической деформации детали необходимо изучить исходные данные, в которых содержится информация о детали и ее чертеж.
Режимы обработки представляют собой совокупность параметров, определяющих условия, при которых изготавливаются изделия.
Для детали, получаемой штамповкой, расчет режимов заключается в определении усилий штамповки.
Задачи контрольной работы – определить тип пластической деформации для изготавливаемой детали, описать материал для ее изготовления, рассчитать усилие и подобрать материал в пуансоновых матрицах.
Описание детали «Крышка».
Деталь типа Крышка изготовляется из материала сталь 20, толщина листа S = 2 мм. Чертеж детали представлен на рис. 1.
Описание материала «Сталь 08 кп»
Cталь — сплав железа с углеродом (до 2 % С). Решающее влияние на механические свойства углеродистых сталей оказывает содержание в них углерода. При увеличении содержания углерода повышаются прочность, твердость и износоустойчивость, но понижается пластичность и ударная вязкость, а также ухудшается свариваемость.
По химическому составу сталь 10 кп - углеродистая, по качеству - обыкновенного качества.
Содержание углерода, соответственно, 0,1%
Сталь углеродистая качественная по ГОСТ 4543-71
|
Расчет усилия и выбор штампа
В нашем случае – это цилиндрическая вытяжка без фланца, поскольку форма невысокая, Н/В=50/100=0,5 мм 0,6, ее можно изготовить за одну операцию вытяжки.
Тогда усилие пресса рассчитаем по формуле (1, стр. 172, табл. 72):
Pв = πdSσbk1
где d – диаметр цилиндрической детали;
S – толщина материала, S = 2 мм;
в - предел прочности, в = 42 кгс/мм2;
кф – коэффициент (1, стр. 173, табл. 73), кф = 0,37
Для определения коэффициента рассчитаем площадь поверхности заготовки:
Sз=.
Pв = 3,14*100мм*2мм*42 кгс/мм2*0,37 = 9759,12 кгс
Полное усилие вытяжки:
P = Pв + Q,
где Q – усилие прижима, в нашем случае вытяжка без прижима, поэтому Q=0.
Исходя из рассчитанного усилия вытяжки выбираем совмещенный комбинированный штамп для вырубки, вытяжки и обрезки [1, стр.355, табл. 165]
Расчет исполнительных размеров пуансона и матрицы с допуском по внутреннему контуру:
dм = (d + Z)+м; dп = d-п,
где Z – зазор между пуансоном и матрицей (1, стр. 183), Z = S + ,
где - верхнее отклонение допуска на величину материала, при S = 2 мм, = 0,12 мм Z = 2+ 0,12 = 2,12 мм;
м – допуск на изготовление матрицы, м = 0,14;
п - допуск на изготовление пуансона, п = 0,09
dм = ( 100 + 1,32)+0,14;
dп = 100-0,09
Подбор материала в пуансоновых матрицах.
Рабочие детали штампов (пуансоны и матрицы) подвергаются ударной нагрузке с сильной концентрацией напряжений на рабочих кромках или на рабочей поверхности. Поэтому к материалу пуансонов и матриц применяется требование повышенной твердости и износоустойчивости при наличии достаточной вязкости.
С увеличением отношения S/d локальная нагрузка режущих кромок резко возрастает, в связи с чем для пуансонов и матриц различных размеров требуется разные типы инструментально-штамповых сталей, обладающих различной прочностью и стойкостью.
Используя [1, стр.412, табл. 197] выбираем материал для изготовления пуансон и матриц вытяжных и формовочных – сталь У10А.
Заключение
В данной контрольной работе рассматривали деталь «Крышка».
Для детали определили тип пластической деформации - вытяжка.
Описали материал для ее изготовления – сталь 20.
Рассчитали усилие для вытяжки: полное усилие равно 9759,12 кгс, определили зазоры и исполнительные размеры для штампа.
Подобрали материал в пуансоновых матрицах - сталь У10А
Литература:
Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. – 6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. 1979. – 520 с., ил.