Технологические требования к конструкции штампованных деталей часть 1 (стр. 2 из 4)
Подвесная кран-балка занимает всю ширину полета. Управление кран-балкой осуществляется с пола. Скорость перемещения кран-балки до 80 т/мин. Одним из элементов здания являются колонны, играющие роль несущих элементов форм, кран-балок а также ветровые нагрузки. Колонны располагаются по контуру здания с шагом 6 метров. Железобетонные колоны сделаны из предварительно напряженного железобетона марки 200. Фундамент под колонны и подколонники из бетона марки 200, армированного стальной сеткой. Глубина заложения колонн указана на разрезе цеха. На чертеже указаны фундаментные нагрузки от наружных стен каркаса здания. Они изготавливаются из предварительно напряженного железобетона. Между фундаментной балкой и фундаментом колонн располагается бетонный столбик.
Для защиты фундаментных балок от деформаций, которые могут возникать под действием увеличивающихся в объеме при замерзании грунтов, а также в целях борьбы с промерзанием пола вдоль балки с боков и с низу засыпают шлаком. Поверх фундаментных балок укладывают гидроизоляцию из двух слоев рулонных материалов на пластике.
Все пресса устанавливаются на железобетонный фундамент. Крепление оборудования осуществляется с помощью анкерных болтов.
Подкрановые балки, по которым передвигаются кран-балки принимаем металлические сплошные из прокатного двутавра.
2. Анализ номенклатуры деталей цеха и выбор деталей-представителей.
Таблица 2. 1. Анализ номенклатуры выпускаемых деталей и выбор деталей-представителей.
| № | Наименование деталей | Толщина, мм | Габаритные размеры детали, мм | Материал | Основные операции | Эскиз | Оборудование |
| 1 | Коробка | S 0,8 | 410 ´ 410 ´ 160 | 12Х18Н10Т | Вырубка Вытяжка Калибровка Обсечка | КБ3534А (2500 кН) - пресс | |
| 2 | Крышка | S 1,5 | 616 ´ 288 ´ 50 | сталь 10 | Вырубка Вытяжка Гибка Обсечка | КБ3534А (2500кН) - пресс | |
| 3 | Крышка | S 1,5 | 277 ´ 78 | АМГ6 | Вырубка Вытяжка Пробивка | КД23211 (160 кН) - пресс КД2126К (400 кН) - пресс | |
| 4 | Пластина | S 6 | 347 ´ 210 | сталь 3 | Вырубка | КВ2536 (4000 кН) - пресс | |
| 5 | Скоба | S 6 | 92 ´ 98 ´ 152 | сталь 3 | Вырубка Механическая обработка Гибка | КД2128 (630 кН) 2М112 - станок |
Технологический процесс листовой штамповки разрабатываем по этапам анализа технологичности детали, определения формы и размера заготовки, проектирования переходов штамповки, расчет технологических усилий, выбор типа оборудования, проектирования штампа, определения трудоемкости изготовления детали и загрузки оборудования.
Исходными данными для проектирования являются чертежи деталей с указанием материала, технологических требований и программы выпуска.
В данном дипломном проекте деталями представителями являются детали:
1. Деталь «Коробка».
2. Деталь «Крышка».
3. Деталь «Крышка».
4. Деталь «Пластина».
5. Деталь «Скоба».
3. Разработка технологических процессов листовой штамповки деталей-представителей цеха.
Технологические требования к конструкции штампованных деталей.
Свойства и конструктивные элементы, которые обеспечивают наиболее простое и экономическое изготовление деталей при соблюдении технических эксплуатационных требований к ним называются технологичностью. Основными показателями технологичности листовых холодноштамповочных деталей являются:
1. Наименьший расход материала.
2. Наименьшее количество и низкая трудоемкость операций.
3. Отсутствие последующей механической обработки.
4. Небольшое количество требуемого оборудования и производственных площадей.
5. Наименьшее количество оснастки при сокращении затрат и сроков подготовки производства.
6. Увеличение производительности отдельных операций и цеха в целом.
7. Наименьшая себестоимость штампуемых деталей.
Общие технологические требования к конструкции листовых штампованных деталей.
Раскрой листового металла: раскрой листового металла несет за собой потерю металла в виде обрезков и неиспользуемых отходов; для уменьшения потери в данном дипломном проекте было учтено наиболее полное использование материала, при резке крупных заготовок был применен комбинированный раскрой, при резке на ножницах рекомендуется применять специальные устройства, облегчающие настройку и повышающие точность реза.
Механические свойства листового материала должны соответствовать не только требованиям прочности и жесткости изделия, но также процессу формоизменения и характеру пластических деформаций. Необходимо учитывать возможность применения для формоизменяющих операций более пластичного, хотя и менее прочного метала, т. к. в процессе холодной штамповки происходит его наклеп, значительно увеличивающий характеристики прочности материала. При расчете на прочность не следует увеличивать толщину листового материала, учитывая упрочнение его в процессе холодной деформации и достаточно высокую жесткость штампованных деталей. Необходимо стремиться к созданию легких и облегченных конструкций деталей, применяя для увеличения жесткости штамповку ребер жесткости, отбортовку, загибку фланцев, закатку кромок и тому подобное, а также замену тяжелых стандартных прокатных профилей наиболее легкими – гнутыми или свертными профилями и листового металла. Конфигурация детали или ее развертки должна обеспечивать наивыгоднейшее использование листового материала, давая возможность применить малоотходный или безотходный раскрой. Для получения безотходного раскроя не следует искусственно увеличивать размеры и площадь заготовки. Если отход неизбежен, то желательно придать ему конфигурацию, соответствующую другой детали, или использовать его вторично. Необходимо унифицировать и уменьшить ассортимент применяемых марок листового металла и толщин. Следует соблюдать кратность размеров крупных штучных заготовок размерам листа, иначе отходы увеличиваются.
3.1. Деталь «Коробка».
 |
Деталь типа Коробка изготовляется из материала 12Х18Н10Т, толщина листа S = 0,8 мм.
рис 3.1. Эскиз детали.
3.1.1. Анализ технологичности формы и конструктивных элементов детали. ([1], стр. 280-281)
1. Радиусы закруглений у дна должны быть:
r ³ 4 S = 4 ´ 0,8 = 3,2 мм
2. В прямоугольных коробках следует избегать острых углов в плане и у дна детали.
Исходя из изложенных технологических требований (смотри выше) делаем вывод, что деталь технологична и ее изготовление возможно методом холодной штамповки.
3.1.2. Определение формы и размеров заготовки. Расход материала. ([1], стр. 284)
Создание технологичных форм штампуемых деталей упрощает производственный процесс и имеет решающее значение для экономии материалов в штамповочном производстве.
При вытяжке прямоугольных коробок с фланцем ([1], стр. 113) ввиду значительной неравномерной деформации вдоль контура обязательна последующая обрезка неправильной формы. Это упрощает технологические расчеты заготовки и построение ее формы, так как большой точности последних не требуется. Форму заготовки в данном случае можно значительно упростить, руководствуясь удешевлением вырубного или комбинированного штампа. Необходимо соблюдать следующие требования: предотвратить нехватку поверхности металла заготовки; устранить скопление заведомо лишнего металла в углах, затрудняющего процесс вытяжки. Это позволяет производить построение заготовки путем развертки коробки на плоскость. В основу расчета и построения заготовки кладется известное правило – равенство площадей поверхности заготовки и коробки (с припуском на обрезку). При этом производят следующие подсчеты: определение длины выпрямленной стенки; определение радиуса заготовки R0 в углах коробки.
Длина выпрямленной стенки находится по уравнению:
L = l + H + 0,14 rcp, (3. 1)
где rcp - средний радиус, rcp = (rм + rд) /2 = (1 + 40) / 2 = 20,5 мм;
l – ширина фланца, l = 15 мм;
Н – высота стороны.
Отсюда видно, что вычисления можно упростить, применяя средний радиус закругления у дна и фланца.
L1 = 15 + 160 + 0,14 ´ 20,5 = 177,87 мм;
L2 = 15 + 140 + 0,14 ´ 20,5 = 157,87 мм.
Таким образом, в связи с тем, что коробка разновысокая:
А1 = 180 + 2 ´ 177,87 = 535,74 мм;
А2 = 180 + 2 ´ 157,87 = 495,74 мм;
В = 180 + 177,87 + 157,87 = 515,74 мм.
С учетом припуска на обрезку получаем заготовку:
А1 = 540 мм; А2 = 500 мм; В = 520 мм.
Радиус заготовки в углах коробки рассчитывается как для вытяжки стаканчика с фланцем по формуле:
R 0 =
, (3. 2)где r у – радиус коробки, rу = R = 100 мм;
R ф = 115,8 мм.
R 01 =
мм;R 02 =
мм.Проведем построение заготовки:
рис. 3.2. Большая и меньшая часть заготовки.
Учитывая, что будет производиться отгибка фланца, для облегчения изготовления принимаем радиус закругления в большей части R = 180 мм, в меньшей части R = 160 мм, тогда заготовка имеет вид:
рис. 3.3. Эскиз заготовки – развертка на плоскость.