Устранение слабых сторон заводского технологического процесса (стр. 5 из 14)

Современное состояние и перспективы автоматизации штамповочного производства связаны с переходом от создания отдельных машин к автоматизированному комплексу.

Особенность штамповки мелких деталей, по сравнению с другими методами обработки, - незначительное машинное время, затрачиваемое на обработку одной заготовки.

У современных штамповочных прессов число ходов в минуту доходит до 1500 и более. Вспомогательными операциями являются: операции транспортировки, загрузки и выгрузки штучных заготовок в зону штампа. Именно они и определяют в основном производительность технологических процессов производства деталей методами штамповки, поэтому вопрос автоматизации процессов загрузки штучных заготовок в штамповочном производстве приобретают особо важное значение. Принципиальные идеи автоматизации загрузки, практические и конструктивные пути их воплощения зависят от характера производства, а также от характеристик обрабатываемых заготовок и связанных с ними параметрами средств автоматической загрузки. Общие тенденции развития средств автоматической загрузки имеют в каждом конкретном производстве свои специфические особенности.

В массовом производстве тенденции развития направлены на создание высокопроизводительных загрузочно-разгрузочных производств, преимущественно непрерывного действия, работающих по жесткой программе с высокой степенью надежности и стабильности работы.

В крупносерийном производстве тенденции развития направлены на создание загрузочных устройств, работающих по жесткой программе.

В серийном производстве детали, изготовленные листовой штамповкой, отличаются друг от друга габаритами, формой и выпускаются мелкими и крупными партиями. Это определяет необходимость применения различных конструкций, транспортирующих устройств с различными линейными и угловыми перемещениями, что достигается выбором или переналадкой механизмов, осуществляющих эти движения.

В серийном штамповочном производстве на одном прессе выполняется обычно несколько деталей (операции). В среднем за одним прессом закрепляется обычно до 20, что вызывает необходимость применение быстро переналаживаемых устройств.

3.2.1. Работа автоматизированного рабочего места

Состав автоматизированного рабочего места:

- пресс;

- револьверный стол;

- полосоподаватель.

Полосу загружают в полосоподаватель, который подает ее на револьверный стол. Далее из полосы прессом вырубаются штучные заготовки, которые размещаются в позициях револьверного стола. Револьверный стол перемещает заготовку непосредственно в зону штампа. На поворот револьверного стола уходит 0,11 с. В это время фиксатор фиксирует за 0,02 с положение стола в момент удара пресса, который длится 0,0375 с. При помощи пресса (выбранного из каталога кузнечно-прессового оборудования по усилию) осуществляется гибка. Готовое изделие сбрасывается в бункер.

3.2.2. Выбор пресса

Рассчитаем усилие для вырубки, используя следующие формулы:

,

Где к=1,1-1,15,

S- толщина листа,мм,

L-периметр заготовки

кгс

Рассчитаем усилие для гибки

Без калибровки:

,

Где В- ширина полосы,

К_z=0,20-коэффициент для двухугловой гибки,

кгс/мм²

Без калибровки: Р=2,5*30*3*30*0,20=1350 кгс

С калибровкой: Р_к=(2-4)ВS

K_z

Р_к=4*30*3*30*0,2=2160 кгс

Общее: Р=464,1 кн

Р=46,410 тс

Из каталога кузнечно-прессовых машин выбираем пресс с номинальным усилием больше Р=464,1 кн

Выбираем пресс однокривошипный, открытый, простого действия, ненаклоняемый. Модель КД2128Е с номинальным усилием 630 кн.

3.2.3. Кинематический расчет револьверного стола

Угол

клина принимаем =15, тогда

Н₁=4tg

=4tg15=1,0718

= Н₁/2

=1,0718/2*3,14=0,171 рад=9,78

Д_Н=600 мм

А=(0,55-0,6) Д_Н=(0,55-0,6)*600=330-360 мм

Д_ВН=600-0,2*30=584 мм

R₀=0.25*( Д_Н+ Д_ВН)=0.25(600+584)=298,5 мм

S_n=(0.03-0.05)*S

Где S_n – перебег

S

- ход ползушки

S

=2 R₀*sin

/2=2*298.5*sin9.78/2=50.89 мм

S_n=(0,03-0,05) S

=(0,03-0,05)50,89=2,54

Н₁= S

₊S_n=50,89+2,54=53,43 мм

Выписываем из паспортных данных пресса значения:

Н₁ – ход ползуна,

Н_{1 табл}=100 мм,

Н_{1 табл}

Н_{1 расч,}

100

53,43

3.2.4. Расчет диска (стола)

Д₀=d_r+l₁/ sin

/2 ,

Где l₁ – расстояние между центрами заготовок,

D_r=d₃ (1.01-1.05),

Д₀=(31+50)/sin4.89=398 мм,

D_r=30(1,01-1,05)=31 мм.

Расчет скорости вращения диска:

V=6

*Д_0*n/z=6*3.14*398*45/16*60=353.25 мм/с,

Д_Н/ d₃= 600/30=20,

Следовательно (из таблицы) число гнезд z=16

3.2.5. Силовой расчет

Р=Рст+Мст*а+Ркар+Мкар*а

1. Рассчитаем силу стола

Sст=ПR²=3.14*300²=2826 см²=0,2826 м²

Мст=Sст*h_ст*

=0,2826*0,005*7,85=11,09 кг

Gст=m*g=11,09*9,8=108,7 Н

Рст=G

=108.7*0.15=16.3 Н

2. Рассчитаем силу каретки

Sкар=а*в=0,19*1,1=0,209 м²

Мкар= Sкар*h_кар*

=0,209*0,12*7850=196,9 кг

Gкар=m*g=196,9*9,8=1929 Н

Ркар= G

=1929*0,15=289,4 Н

3. Найдем ускорение для:

А) каретки а_кар=V²/t=353,25²/0,3=0,416 м/с

Б) стол

_ст=а_к/R²=0.416/900=4.6 м/с

Тогда: Р=16,3+108,7*0,46+289,4+819,1+196,9*4,16=1261,5 Н

Общее потребное усилие Рпресса+1261,5 Н

Расчет циклограммы

Тц=45/2*60=0,375 с

Время удара 10% от Тц, следовательно t_уд=0,0375 с

Время поворота револьверного стола 0,11 с

Время действия фиксатора 0,02 с

Работа револьверного стола

На чертеже показаны штампы с механизмом подачи штучной заготовки – револьверный стол. Заготовка с помощью пресса вырубается из полосы и подеется на одну из позиций револьверного стола. Стол вращается и при его периодическом повороте заготовка попадает в рабочую зону штампа, где подвергается формообразованию. Клин перемещает ползушку справа на лево. При ходе ползуна пресса собачка, установленная на ползушке, поворачивает диск револьверного стола на одно деление. Диск после поворота фиксируется защелкой, заходящей в специально предусмотренные для этой цели вырезы на боковой поверхности. При дальнейшем ходе верхней части штампа вниз пуансон производит требуемое формообразование заготовки. При ходе ползуна пресса с верхней частью штампа вверх плоскость клина выходит из контакта с роликом ползушки, и последнее возвращается в исходное положение, в котором собачка заскакивает во впадину храпового зуба револьверного стола (диска), после чего цикл повторяется.

3.3. Проектирование гибочного штампа

Гибка – одна из наиболее распространенных формоизменяющих операций холодной штамповки для получения разнообразных деталей из листового материала, профильного проката, труб и проволоки.

Гибка характеризуется относительным поворотом части заготовки вокруг лини гиба.

Гибка представляет собой процесс упругопластической деформации, протекающей различно с обеих сторон изгибаемой заготовки. Слои металла, расположенные ближе к внутренне й поверхности изгибаемого участка, испытывают сжатие, а слои, расположенные у внешней поверхности, - растяжение.

1. Анализ технологичности детали:

1) Rmin=ks

K=0.8 (гибка заусенцами внутрь, линия гиба параллельна направлению проката)

Rmin=0,8*0,5=0,4 мм

2) Угол пружинения (

35кг/мм²; R/S=2, S до 0,8 мм)

=2

3) в=Sh=(0,1-0,3)S=0,2*0,5=0,1 мм

2. Усилие гибки ( П- образная гибка с прижимом без правки)

Р=0,7

4904 кг

3. Конструктивные размеры штампа: