Технологические требования к конструкции штампованных деталей часть 2 (стр. 2 из 10)
3.4.1. Анализ технологичности формы и конструктивных элементов детали. ([1], стр. 280-281)
Исходя из технологических требований делаем вывод, что деталь технологична и ее изготовление возможно путем холодной штамповки.
3.4.2. Определение формы и размеров заготовки. Расход материала. ([1], стр. 284)
Для определения ширины полосы и шага вырубки необходимо определить наименьшую величину перемычек ([1], стр. 292, табл. 139), при S = 6 мм, а = b= 3,5 мм.
рис.3.14. Раскрой материала.
Исходя из этого ширина полосы определяется по формуле ([1], стр. 296):
В = L + 2 (b + Dш) + Z, (3. 48)
где Dш – односторонний допуск на ширину полосы ([1], стр. 297, табл. 144), Dш = 3 мм;
Z – гарантийный зазор между направляющими и наибольшей возможной шириной полосы ([1], стр. 297, табл. 143), Z = 1,5 мм
В = 347 + 2 ( 3,5 + 3 ) + 1,5 = 361,5 мм
Выбираем полосу шириной 362-1 мм.
Оценку экономичности производим посредством коэффициента раскроя ([1], стр. 287):
кр = (f n / B h) 100%, (3. 49)
где f – площадь поверхности детали, для определения площади поверхности детали разобьем ее на элементарные части:
f = F – f1 – f2 – f3 – f4 – f5 = 347 ´ 210 – ( 54 ´ 172 ) / 2 - 86 ´ 12 – 84 ´ 6 – ( 100 ´ 100 ) / 2 - ( 98 ´ 70 ) / 2 = 58260 мм2;
h – шаг вырубки, h = 210 + 3,5 = 213,5 мм;
В – ширина полосы, В = 362 мм
кр = (58260 ´ 1 / 362 ´ 213,5) 100% = 75,4%
Величина полезного использования металла определяется общим коэффициентом использования ([1], стр. 290) по формуле:
ки =
, (3. 50)где m – количество деталей, полученных из листа,
A ´ C – размеры листа, A ´ C = 1500 ´ 3000 мм, ГОСТ 19903 – 74;
рис. 3.15. Раскрой листа на полосы.
Из листа получаем 8 полос, из полосы получаем 7 деталей.
m =8 ´ 7 = 56 деталей
ки =
= 75,1%Так как вырубка из полосы неудобна из-за тяжести полосы будем производить вырубку детали из карточки. Для уменьшения расхода материала будем изготавливать 2 детали из 1 карточки, тогда ширина карточки такая же как ширина полосы 362-1 мм, а длина карточки 2 ´ 210 + 3,5 ´ 3 = 430,5 мм. Принимаем ширину карточки 431-1 мм.
Тогда оценку экономичности производим общим коэффициентом использования:
ки =
, (3. 51)В нашем случае:
1-й вариант
рис. 3.15.а Раскрой листа на полосы.
При резке полосы на карточки остается отход величиной 207 мм , тогда 6 ´ 8 = 48 деталей
2-й вариант
рис. 3.15.б Раскрой листа на полосы.
6 ´ 4 ´ 2 = 48 деталей
ки =
= 62,14%Концевые отходы (полосы шириной 207 и 104 мм) используются для изготовления деталей в цехах средней и мелкой штамповки.
3.4.3 Разработка технологического процесса.
Технологический процесс:
1. Резка листа на полосы и на карточки. Ножницы гильотинные.
2. Штамповка. Вырубка.
3.4.4. Выбор оборудования. Расчет усилия пресса.
3.4.4.1. Усилие процесса среза (вырубки).
Расчетное усилие процесса среза штамповки с параллельными режущими кромки определяется по формуле ([1], стр. 16):
Рср = L S sср, (3. 52)
где sср – сопротивление срезу, sср = 45 кг / мм2;
S – толщина детали, S = 6 мм;
L – периметр среза, L = S l = 195 + 120,5 + 180,3 + 26 + 247 + 12 + 141,4 + 40 = 962,2 мм
Рср = 962,2 ´ 6 ´ 45 = 259794 кгс
Полное усилие вырубки составляет
Р = 1,2 Рср = 1,2 ´ 259794 = 311752,8 кгс (3. 53)
Исходя из конструктивных особенностей пресса, величины хода штампа, выбираем пресс усилием 400 т. с.
Штамп устанавливается на 400 т. с. пресс модели КВ2536 – пресс одно-кривошипный закрытый простого действия:
| Номинальное усилие на внутреннем ползуне пресса, кН | 4000 |
| Ход ползуна, мм | 250 |
| Число ходов в минуту | 25 |
| Число одиночных ходов в минуту | 18 |
| Размер между столом и ползуном в его нижнем положении при верхнем положении, мм | 670 |
| Суммарная мощность электродвигателей, кВт | 43,3 |
| Габаритные размеры, мм 3410 ´ 3140 | |
3.4.5. Конструирование штампов.
3.4.5.1. Штамп для вырубки.
Расчет исполнительных размеров рабочих частей пуансона и матрицы штампа ([1], стр. 407):
Вырубка наружного контура размером L-D:
Lм = ( L - D)+dм; Lп = ( L - D - Z)-dп, (3. 54), (3. 55)
где dм – допуск на изготовление матрицы, dм = 0,12 ([1], стр. 409, табл. 194);
dп - допуск на изготовление пуансона, dп = 0,06 ([1], стр. 409, табл. 194);
Z – величина двустороннего зазора, Z = 0,8 мм;
D - допуск на изготовление размера, D = 0,6 мм
Для размера 347-0,6:
Lм = (347 – 0,6)+0,12 = 209,5+0,12 мм,
Lп = (347 – 0,6 – 0,8)-0,06 = 208,7-0,06 мм
Остальные элементы контура вычисляются аналогично.
3.4.5.2. Штамп для вырубки.
Расчет толщины и ширины матрицы ([1], стр. 407):
Наименьшая толщина вырубной матрицы:
Н = ( 0,15 ¸ 0,22 ) b, (3. 56)
где b – ширина детали
Н = ( 0,15 ¸ 0,22 ) 347 = 52,05 ¸ 76,34 мм
Наименьшая ширина вырубной матрицы:
В = b + ( 3 ¸ 4) Hmin = 347 + ( 3 ¸ 4 ) 52 = 503 ¸ 555 мм. (3. 57)
3.5. Деталь «Скоба».
Деталь типа Скоба изготовляется из материала
 |
лист
, толщина материалла S = 6 мм рис. 3.16. Эскиз детали.
3.5.1. Анализ технологичности формы и конструктивных элементов детали. ([1], стр. 280-281)
1. Необходимо избегать сложных конфигураций с узкими и сложными вырезами контура b > 2S = b > 12 мм.
2. Сопряжение в углах внутреннего контура следует выполнять с радиусом закругления r ³ 0,5 S = 3 мм.
3. Радиус гибки должен быть не менее толщины, то-есть 6 мм.
4. Наименьшая высота отгибаемой полки должен быть h ³ 3 S = 18 мм.
5. Линию изгиба желательно располагать поперек линии проката.
Исходя из изложенных ранее технологических требований делаем вывод, что деталь технологична и ее изготовление возможно путем холодной штамповки.
3.5.2. Определение формы и размеров заготовки. Расход материала. ([1], стр. 284)
Для определения ширины полосы и шага вырубки необходимо определить наименьшую величину перемычек ([1], стр. 292, табл. 139), при S = 6 мм, а = b = 3,5 мм.
Развертка детали ([1], стр. 63, табл. 21):
L = 2 ´ l + p ( r + x S ), (3. 58)
где х – коэффициент, х = 0,48
L = 2 ´ 76 + p ( 40 + 0,48 ´ 6 ) = 286,64 мм
Таким образом определяем величину развертки 287-1 мм.
Исходя из этого ширина полосы определяется по формуле ([1], стр.296):
В = L + 2 (b + Dш) + Z, (3. 59)
где Dш – односторонний допуск на ширину полосы ([1], стр. 297, табл. 144), Dш = 3 мм;
Z – гарантийный зазор между направляющими и наибольшей возможной шириной полосы ([1], стр. 297, табл. 143), Z = 1,5 мм
В = 287 + 2 ( 3,5 + 3 ) + 1,5 = 302,5 мм
рис. 3.17. Раскрой полосы.
Выбираем полосу шириной 302,5-1 мм.
Оценку экономичности производим посредством коэффициента раскроя ([1], стр. 287):
кр = (f n / B h) 100%, (3. 60)
где f – площадь поверхности детали,
Для определения площади поверхности детали разобьем ее на элементарные части: f = F1 + 2F2 + 2F3 = 30 ´ 287 + 2 [ ( 17 ´ 43 ) / 2 + 17 ´ 5 ] + 2 [( 51 ´ 43 ) / 2 + 51 ´ 5] = 12214 мм2,
h – шаг вырубки, h = 98 + 3,5 = 101,5 мм,
В – ширина полосы, В = 302,5 мм,
n – количество рядов, n = 1
кр = ( 12214 ´ 1 / 302,5 ´ 101,5) 100% = 39,7%
Величина полезного использования металла определяется общим коэффициентом использования ([1], стр. 290) по формуле:
ки =
, (3. 61)где m – количество деталей, полученных из листа,
A ´ C – размеры листа, A ´ C = 1500 ´ 3000 мм
рис. 3.18. Раскрой листа.
Из листа получаем 9 полос, из полосы получаем 14 заготовок.
m = 9 ´ 14 = 126 заготовки.
ки =
= 34,2%Используем другой раскрой полосы, представленный на листе МТ6127.06.001.00. При таком раскрое ширина полосы с учетом а = b= 5 мм.
Выбираем полосу шириной 306-1 мм.
Оценку экономичности производим посредством коэффициента раскроя ([1], стр. 287):
кр = (f n / B h) 100%, (3. 62)
где f – площадь поверхности детали, для определения площади поверхности детали разобьем ее на элементарные части:
f = F1 + 2F2 + 2F3 = 30 ´ 287 + 2 [ ( 17 ´ 43 ) / 2 + 17 ´ 5 ] + 2 [( 51 ´ 43 ) / 2 + 51 ´ 5] = 12214 мм2;
h – шаг вырубки, h = 176 мм;
В – ширина полосы, В = 306 мм;
n – количество рядов, n = 2
кр = ( 12214 ´ 2 / 306 ´ 176) 100% = 45,3 %
Тогда оценку экономичности производим общим коэффициентом использования:
ки =
, (3. 63)Из листа получаем 9 полос, из полросы 17 заготовок.
m = 9 ´ 17 = 153 заготовки
ки =
= 41,53 %Выбираем данный раскрой материала.
Концевые отходы (полоса шириной 246 мм) используются для изготовления деталей в цехах средней штамповки.