Выбираем пресс для выполнения операции четырехуголовой гибки с прижимом, при этом условно принимаем:
-ход ползуна не менее 2х высот детали, т.е.
40мм,-закрытая высота штампа
,-габариты штампа в плане 350х750мм.
По каталогу выбираем пресс ЭР50 (усилие пресса Р= 500кН , ход ползуна h= 70мм , габариты стола пресса 370х575мм
= 265мм).Расчет параметров пружинения материала
Радиус закругления пуансона, учитывающий отпружинивание заготовки после ее гибки, определим по формуле:
, - внутренний радиус детали, - модуль упругости материала, 2,96мм;Угол пружинения материала после снятия внешней нагрузки:
Таким образом, в технических условиях на проектирование гибочного штампа необходимо задать радиус закругления пуансона 2,96мм , а угол сопряжения рабочих кромок пуансона 89,6º.
2. Конструктивная часть
2.1 Обоснование конструктивной схемы штампа
Штампы для гибки подразделяются на штампы простого, последовательного и совмещенного действия. В штампах простого действия за один ход подвижной части блока выполняется только одна операция или переход гибки. Штампы этой группы подразделяются на специальные и универсальные. Специальные штампы применяют для изготовления деталей простейшей формы однооперационной гибкой в одном штампе или для получения деталей сложной формы многопереходной поэлементной гибкой в штампах простого действия. Универсальные штампы применяют для получения однотипных деталей простой формы, но разных размеров, однопереходной гибкой или для выполнения деталей сложной формы многопереходной гибкой в одном и том же универсальном штампе.
Четырехугловую гибку деталей можно выполнять в штампе, обеспечивающем изгиб четырех углов одновременно (рис. 4, а). Однако при этом, ввиду повышенного растяжения металла из-за его защемления между пуансоном и матрицей, деталь получается со значительным искривлением полок (рис. 4, б). Для исключения таких искривлений гибку следует выполнять за два перехода в одном или двух штампах (рис. 4, в и г). Однако экономичнее использовать один штамп.
Рисунок 4 – Схемы штампов для четырехугловой гибки детали
2.2 Описание конструкции штампа, принцип действия
Двухугловой гибочный штамп показан на рис. 5. С его помощью будет выполняться четырехугловая гибка детали. Заготовку укладывают на прижим 1, действующий от выталкивателя 2. При опускании пуансона 3 заготовка сначала зажимается между пуансоном и выталкивателем, а затем изгибается с помощью матрицы 4 и принимает форму скобы. Затем деталь переворачивают загнутыми углами вниз и выполняется второй переход.
После гибки деталь из матрицы удаляется выталкивателем, действующим от нижнего буферного устройства.
Рисунок 5 – Двухугловой гибочный штамп
Определение исполнительных размеров элемента штампа.
К конструктивно-технологическим параметрам штамповой оснастки относятся:
1. Односторонний зазор z – между матрицей и пуансоном при двухугловой гибке. Он определяется в зависимости от толщины материала
по формуле ,где
– коэффициент, зависящий от длины отгибаемых полок и толщины материала.Радиус закругления рабочей кромки матрицы
Глубина матрицы k=20мм
Радиус закругления пуансона рассчитан в п. 3.7,
2,96мм;Исполнительный размен матрицы
, -номинальный размер детали после гибки (1 переход), =0,4 – коэффициент, определяющий долю допуска, =0 - предельное отклонение размера детали.Техника безопасности при изготовлении детали
Техника безопасности и охрана труда работающих приобретают особое значение при холодной листовой штамповке. Избежать производственных травм в этой области можно различными путями.
При работе на открытых штампах, а также при штамповке из отдельных (штучных) заготовок их обязательно следует укладывать, а отштампованные детали удалять посредством какого-либо ручного инструмента (пинцетами, щипцами, линейками и т. д.). При штамповке из полосы рекомендуется применять штампы безопасной конструкции, например, закрытые штампы с направляющей плитой и с автоматически действующими упорами, ловителями, боковыми ножами и т. д. Особое внимание при конструировании прессов и штампов уделяется системе ограждения штампового пространства, так как в этой зоне максимальное число травм. Штамповое пространство ограждается решетками. Для защиты персонала используют блокирующие устройства, основной деталью которой являются фотоэлектрические датчики, расположенные в штамповом пространстве. Они дают команду на мгновенную остановку пресса при попадании в зону руки. Кроме того, в прессах используют двурукое включение. Здесь необходимо использовать педаль выше пола на 100 мм.
Также необходимо следить за уровнем освещенности на рабочем месте, ибо плохая освещенность может привести к различным видам травм.
2.3 Применение стандартных элементов
По ГОСТу выбираем стандартные элементы штампа.
Габаритные элементы матрицы определяем по таблице, исходя из размеров рабочей зоны: 80х40 – рабочая зона, 140х80 – габаритные размеры.
По ГОСТу 13125-83 принимаем обозначение блока 1004-4354 и его размеры: d=32мм; расстояние при нижнем положении верхней плиты
, h=50мм, , А=160, . Обозначение плиты 1004-4354/001, обозначение заготовки 1022-4448, колонки 1030-6045, втулка 1032-2643.По ГОСТу 13112-83 принимаем размеры заготовки: Н=50мм, h=25мм, А=160мм,
, l=25мм, , r=45мм, .По ГОСТу 13118-83 принимаем размеры колонок: D=32мм, L=160мм, l=8мм, R=3мм,
, c=4мм..По ГОСТу 13120-83 принимаем размеры втулки: d=32мм,
, D=43мм, , L=100мм, l=40мм, , , .Заключение
В данном курсовом проекте рассматриваются особенности холодной листовой штамповки, ее преимущества и недостатки, разработан технологический процесс изготовления детали - накладка, спроектирован штамп, в котором осуществляется первый переход операции гибки для изготовления заданной детали. Особенность данного курсового проекта в том, что был изготовлен малоотходный раскрой материала, который позволяет наиболее эффективно использовать материал.
Выполнение курсового проекта позволило систематизировать, закрепить и расширить теоретические знания, а также приобрести опыт самостоятельного решения вопросов, связанных с проектированием технологического процесса и конструированием рабочего инструмента для холодной листовой штамповки.
Список использованных источников
1. Рудман Л.И. Справочник конструктора штампов [Текст]/ Л.И. Рудман, В.Л. Марченко. – М.: Машиностроение, 1988 г.
2. Романовский В.П. Справочник по холодной листовой штамповки [Текст]/ В.П. Романовский. - Л.: Машиностроение, 1979 г.
3. Смеляков Е.П. Технология листовой штамповки в производстве летательных аппаратов [Текст]: метод. указания/ Е.П. Смеляков, Ю.В. Федотов, В.П. Самохвалов. - СГАУ, Самара, 2004. - 65 с.
4. Смеляков Е.П. Технология листовой штамповки в производстве летательных аппаратов [Текст]: метод. указания/ Е.П. Смеляков, П.Я. Пытьев. - СГАУ, Самара, 2002. - 65 с.
5. Смеляков Е.П. Основы конструирования штамповочной оснастки для изготовления листовой детали ЛА [Текст]: метод. указания/ Е.П. Смеляков, Ю.В. Федотов. - СГАУ, Самара, 2002. - 105 с.
6. ГОСТ 13125-83. Штампы для листовой штамповки. Блоки штампов с задним расположением направляющих узлов скольжения [Текст] – Введ. 1984-07-01. – М.: Издательство стандартов, 2001. - 18 с.
7. ГОСТ 13112-83. Штампы для листовой штамповки. Плиты-заготовки для штампов с задним расположением направляющих узлов. Конструкция и размеры [Текст] – Введ. 1984-07-01. – М.: Издательство стандартов, 2001. – 8 с.
8. ГОСТ 13118-83. Штампы для листовой штамповки. Втулки направляющие гладкие. Конструкция и размеры [Текст] – Введ. 1984-07-01. – М.: Издательство стандартов, 2001. – 11 с.