Технология листовой штамповки (стр. 4 из 5)
2.7 Установление типа, мощности и габаритов оборудования
В листовой штамповке чаще всего используются кривошипные пресса за исключением случаев, когда необходимо достижение большого хода и малого усилия, тогда применяются гидравлические пресса.
Для вырубки и вытяжки используем кривошипный пресс КД2126, т.к. для деформирования потребно 298,58 кН усилия и порядка 32 мм хода. Этот пресс является двустоечным ненаклоняемым с неподвижным столом [9, стр. 28]. Его основные характеристики приведены в таблице 2.4.
Таблице 2.4 – Основные характеристики пресса КД2126.
| усилие, кН | макс. работа, кДж | ход, мм | закр. высота, мм | |
| макс. | мин. | |||
| 400 | 1,13 | 10 | 80 | 280 |
Для вытяжки с утонением материала применяется гидравлический пресс П6324, т.к. для проведения техпроцесса требуется усилие порядка 173 кН и ход 160 мм. Необходимость применения данного пресса обусловлена тем, что нужен большой ход ползуна пресса, а кривошипные прессы с таким ходом ползуна имеют усилие порядка 1.56 кН, что даёт очень большой запас мощности пресса для данного техпроцесса.
Его основные характеристики приведены в таблице 2. 5.
Таблице 2.5 – Основные характеристики пресса П6324
| усилие, кН | ход макс., мм | высота в верхнем положении, мм |
| 250 | 500 | 710 |
Обжим горловины осуществляется на гидравлическом прессе П6316А, т.к. для проведения техпроцесса требуется усилие 17 кН и ход 90 мм. Применение гидропресса объясняется тем, что для проведения техпроцесса на кривошипном прессе необходимо оборудование усилием порядка 400кН, чтобы обеспечить требуемый ход, а кривошипные пресса таких размеров имеют значительную закрытую высоту, что исключает возможность установки данного штампа без применения специальных приёмов наладки оборудования. Данный гидропресс является оптимальным вариантом оборудования для данного штампа, т.к. обеспечивает должный запас мощности и значительный ход. Его основные характеристики приведены в таблице 2.6.
Таблица 2.6 – Основные характеристики пресса П6316А.
| усилие, кН | ход макс., мм | высота в верхнем положении, мм |
| 40 | 250 | 400 |
2.8 Установление дополнительных операций и окончательного варианта технологического процесса
В качестве дополнительных операций выступают межоперационный рекристаллизационный отжиг [7, стр. 192]. Температура отжига составляет 600-650˚С, длительность выдержки 20-40 мин., охлаждение на воздухе. При обычном отжиге на поверхности изделий образуется окалина, которую следует удалять с помощью травления в ваннах с составом 15-20% серной или соляной кислот с последующей промывкой в воде [7, стр. 193].
Полный технологический процесс штамповки:
1. Резать лист 3х1000х2000 на полосы шириной
мм Контролировать размер мм.2. Смазать.
3. Вырубить и вытянуть за один ход пресса колпачок согласно рис. 2.18
4. Контролировать размер ф46h14.
5. Отжечь и протравить.
6. Смазать.
7. Вытянуть колпачок с утонением стенки через 2 матрицы Контролировать размер ф40h14.
8. Отжечь и протравить.
9. Смазать.
10. Обжать горловину согласно рис. 2.21.
11. Контролировать размер ф30h14.
12. С помощью механообработки срезать припуск. Контролировать размер 65h14/
2.9 Выбор технологических смазок. Способ нанесения и удаления смазки
Назначение смазки при вытяжке заключается в уменьшении трения между материалом и инструментом, снижении напряжения в металле и предохранении штампов от налипания, задиров и царапин. Вытяжные штампы в большинстве случаев выходят из строя не по причине износа, а в следствие образования задиров, царапин и порчи поверхности штампуемых деталей.
Наилучшими являются смазки с большим содержанием наполнителей (мела, талька, графита), снижающие коэффициент трения в два-три раза и повышающие стойкость штампов при применении смазок без наполнителей.
Смазка листового материала перед резкой обычно производится пропуском через вращающиеся войлочные ролики, непрерывно смачиваемые смазкой во время подачи полосы в штамп, либо к ножницам. [7. стр. 185].
С целью использования полезных сил трения, возникающих между вытяжным пуансоном и материалом. рекомендуется смазывать заготовку только со стороны, прилегающей к матрице.
Для малоуглеродистых сталей наилучшие показатели дают смазки следующего состава: 43% веретенного масла, 8% рыбьего жира, 15% графита, 8% олеиновой кислоты, 5% серы (в виде измельченного порошка), 6% зеленого мыла, 15% воды.
Удаление смазки с поверхности отштампованных изделий производится горячим обезжириванием или электролитическим обезжириванием в щелочном растворе.
Рассмотренные материалы применяются также при обжиме [10, стр. 182].
3.1 Выявление типа и технологических схем штамповки
Для изготовления колпачка для последующей операции вытяжки с утонением применяется штамп для вырубки и вытяжки за один ход пресса.
В данном штампе заготовка вырубается пуансон-матрицей из подаваемой полосы, а затем вытягивается колпачок, при обратном ходе пресса полуфабрикат выталкивается из пуансон-матрицы выталкивателем от ползуна пресса плоскость матрицы.
Для операции вытяжки колпачка с утонением материала применяется штамп для последовательной перетяжки колпачка через 2 матрицы за один ход пресса.
В данном штампе колпачок устанавливается в отверстие прижима, затем происходит ход пресса и деформация колпачка при прохождении через 2 матрицы. После прохождения второй матрицы полуфабрикат распружинивается и при обратном ходе пуансона снимается с него и падает в отверстие подштамповой плиты.
Для обжима применяется штамп с прижимом боковой поверхности колпачка для исключения потери локальной устойчивости.
В данном штампе колпачок с помощью правого и левого прижимов обжимается, затем происходит деформация заготовки пуансон-матрицей, при обратном ходе пресса освобождаются от обжима прижимы и деталь из пуансон-матрицы выталкивается на поверхность нижней плиты штампа.
Так все вышеперечисленные операции целесообразно применять при многосерийном производстве, то данные пакеты штампа принимаются к разработке.
3.2 Прочностные расчёты деталей и узлов штампов
Проверку на смятие плиты под опорной поверхностью пуансона проводится по формуле по формуле:
, (3.1)где
- напряжение смятия, МПа;P – номинальное усилие операции, Н;
F – площадь под опорной поверхностью пуансона, мм2;
- допустимое напряжение смятия, принято 100 МПа.Для вытяжного штампа:
Для обжимного штампа:
Следовательно условие несмятия плиты выполняется.
Расчёт пуансонов на сжатие в наименьшем сечении:
, (3.2)где f – площадь в наименьшем сечении пуансона, мм;
- напряжение сжатия, МПа; 
- допустимое напряжение сжатия, МПа. Принимаем для Стали У10А 
[10, стр. 283].Пуансон вытяжного штампа:
Для пуансон-матрицы обжимного штампа:
Следовательно условие несжатия для рассматриваемых пуансонов выполняется.
Расчет свободной длины пуансона на свободный изгиб выполняется для проверки условия жесткости рабочего инструмента.[7. стр. 459]
, (3.3)где E- модуль упругости, МПа, принимается
МПаJ - момент инерции сечения,
n=2-коэффицент запаса прочности.
Для круглого пуансона вытяжного штампа:
(3.4) 
В данном случае пуансон обеспечит 464,5 мм несгибаемой длины, вместо потребных 155 мм.
Расчёт на изгиб для пуансон матрицы обжимного штампа не проводим в виду заведомой стойкости.
Проверим на разрыв винты крепления пуансон-матрицы обжимного штампа по формуле:
, (3.5)где P – усилие выталкивателя, Н.
площадь поперечного сечения винта, мм2
- допустимое напряжение на разрыв, принимаем 
