124046 (Разработка технологии и оснастки для изготовления детали "Планка")

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: «Автоматизированные процессы и машины пластической обработки материалов»

Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту

по курсу: Технология листовой штамповки

на тему: Разработка технологии и оснастки для изготовления детали «Планка»

Проектант студент гр. 41-Д

Руководитель к.т.н, доцент

Орел 2008

Содержание

Задание на курсовой проект...................................................................................3

Аннотация................................................................................................................4

Введение…………………………………………………………………….…..…5

1. Анализ конструктивности формы и технологичности изготовления элементов детали операциями листовой штамповки………...……….…...……7

2. Составление технологической схемы штамповки…………………….…..…8

3. Разработка схемы раскроя материала………………………………….……...9

4. Определение величины потребного усилия штамповки по операциям и полного технологического усилия………………………………………..….....10

5. Выбор оборудования………………………………………………….……....12

6. Определение центра давления штампа……………………………………...13

7. Расчет исполнительных размеров пуансонов и матриц…………………....15

8. Проектирование технологических и вспомогательных деталей штампов..16

9. Расчет пуансона на прочность……………………………..………………...17

Заключение……………………………………………………………………….21

Список использованных источников…………………………………………...22

Задание на курсовой проект

Студенту группы 41-Д Жаркову С.В.

Специальность 150201, факультета новых технологий и автоматизации производства

Тема проекта Разработка технологии и оснастки для изготовления детали “Планка”

Исходные данные для проектирования Чертеж детали “Планка”

Содержание основных разделов пояснительной записки в соответствии с методическими указаниями

Перечень графических работ Штамп для вырубки-пробивки -1л. Деталировочные чертежи -2л.

Примечание_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дата выдачи

Срок сдачи проекта

Руководитель проекта И.И.Бурнашев__________________

Аннотация

Курсовой проект выполнен на тему: «Разработка технологии и оснастки для изготовления детали «Планка». В ходе выполнения курсового проекта разработаны:

Оптимальная технология изготовления заданной детали;

Комплект штампов для ее изготовления.

Кроме этого дан анализ технологичности конструкции детали, разработаны технологическая схема штамповки и схема раскроя материала, определена величина потребного усилия по операциям, проведен расчет исполнительных размеров пуансонов и матриц, и расчет пуансона на прочность.

Введение

В общем комплексе технологии Машиностроения все возрастающее значение приобретает обработка металлов давлением, в том числе листовая штамповка. Это один из способов обработки, при котором металл пластически деформируется в холодном состоянии при помощи штампов. Листовая штамповка применяется для изготовления самых разнообразных деталей практически во всех отраслях промышленности связанных с металлообработкой.

Листовая штамповка представляет собой самостоятельный вид технологии, обладающей рядом особенностей:

высокой производительностью;

возможностью получения самых разнообразных по форме и размерам полуфабрикатов и готовых деталей;

возможностью автоматизации и механизации штамповки путем создания комплексов оборудования, обеспечивающих выполнение всех операций производственного процесса в автоматическом режиме (в том числе роторных и роторно-конвейерных линий);

возможностью получения взаимозаменяемых деталей с высокой точностью размеров, без дальнейшей обработки резанием.

Современное холодноштамповочное производство развивается по пути совершенствования традиционных и создания новых технологий и оборудования. При этом наметились тенденции создания холодноштамповочного оборудования для крупносерийного и массового производства автоматических линий и холодноштамповочных пресс-автоматов и оборудования для мелкосерийного, серийного и единичного часто переналаживаемого производства холодноштамповочного оборудования с числовым программным управлением, универсальных прессов, гибких производственных модулей с ЧПУ.

Целью данного курсового проекта является разработка технологического процесса для изготовления детали, заданной руководителем. Выполнение курсового проекта позволяет систематизировать, закрепить и расширить теоретические знания, а также приобрести опыт самостоятельного решения вопросов, связанных с проектированием рабочего инструмента для холодной листовой штамповки.

Основной задачей данного проектирования является разработка оптимальной технологии изготовления заданной детали.

Этапы реализации этой задачи:

анализ технологичности конструкции детали;

разработка технологической схемы штамповки;

разработка схемы раскроя материала;

определение величины потребного усилия по операциям;

выбор оборудования;

расчет исполнительных размеров пуансонов и матриц;

расчет пуансона на прочность

1. Анализ конструктивности формы и технологичности изготовления элементов детали операциями листовой штамповки

Под технологичностью следует понимать такое сочетание конструктивных элементов, которое обеспечивает наиболее простое и экономичное изготовление деталей при соблюдении техники и эксплуатационных требований к ним.

Основными показателями технологичности листовых холодноштамповочных деталей являются:

наименьший расход материала;

наименьшее количество и низкая трудоемкость операции;

отсутствие последующей механической обработки;

наименьшее количество требуемого оборудования и производственных площадей;

применение прогрессивных материалов;

наименьшее количество оснастки при сокращении затрат и сроков подготовки производства.

Общим результативным показателем технологичности является наименьшая стоимость штампуемых деталей.

Возможность формообразования при разделительных операциях определяется способностями материала заготовки изменять форму под действием деформирующего усилия и возможностью изготовления рабочих частей штампа способных осуществить заданное формоизменение. Деталь получаем за две операции: вырубка контура, пробивка отверстий. Конфигурация детали простая.

Для достижения качественных деталей при вырубке должны соблюдаться определенные требования по наименьшему расстоянию отверстий и пазов от края детали, а также минимальные диаметры вырубаемых отверстий.

Расстояние между пробиваемыми отверстиями, а также между краем детали и отверстием больше минимальных значений перемычек, при которых можно использовать пробивку, т.е. больше чем таблица 1 /2/.

Масштаб 5:1

Рис.1 Эскиз для анализа технологичности формы детали

2. Составление технологической схемы штамповки

Технологическая схема штамповки включает в себя определение размеров плоской заготовки, необходимой для изготовления заданной детали, определения операций для изготовления детали, их качество и последовательность. Также оценивается возможность совмещения операций. Определение типа штампа с учетом серийности производства.

В рассматриваемом случае деталь гибке не подлежит, поэтому все размеры оставляем без изменений.

3. Разработка схемы раскроя материала

Понятие раскрой включает в себя такие составные элементы, как раскрой листа и раскрой полосы. Мерой эффективности раскроя служит коэффициент использования металла.

Раскрой полосы должен обеспечить: наилучшее качество детали, наилучшее использование материала, простоту конструкции штампа и наивысшую стойкость его рабочих частей, а также удобство и безопасность работы на штампе. Экономичность раскроя зависит от правильно выбранной величины перемычек. Ширина перемычек при вырубке (между деталями и по краям полосы) зависит от ряда факторов: толщины листа, свойств материала. типа штампа. Размеров и формы вырубаемого контура.

Рассчитаем ширину полосы

/2/

где - допуск на ширину ленты (таблица 1/2/), мм;

- ширина перемычки, мм;

- ширина полосы, мм;

- размер вырубаемой детали, мм;

По ГОСТ 4986-70 выбираем ленту 12Х18Н9(М)

Находим коэффициент использования металла:

где - коэффициент использования металла;

- площадь штампуемой детали, ; Площадь

ширина ленты, ;

- шаг подачи.

Рис.2 Эскиз схемы раскроя

4. Определение величины потребного усилия штамповки по операциям и полного технологического усилия

При вырубке и пробивке, потребное для этих операций усилие зависит от габаритных размеров вырубаемой детали и пробиваемых отверстий, толщины и механических свойств штампуемого материала, зазора между пуансоном и матрицей формы и состояния режущих кромок пуансона и матрицы, способа удаления деталей и отхода применяемой смазки.

Для операции «вырубка детали по контуру с пробивкой отверстий применяем инструмент с плоскими кромками.

Усилие вырубки и пробивки определяем по формуле

/1/

где - усилие вырубки, кН;

- периметр вырубаемого контура, включая отверстие, мм;

- толщина материала, мм;

- сопротивление срезу, МПа.

.

(Приложение 1 /2/)

При вырубке деталь остается в матрице, а отход плотно охватывает пуансон. В связи с этим при рабочем ходе пуансона необходимо преодолеть не только сопротивление выруке-пробивки, но и сопротивление сил трения, возникающих при перемещении детали относительно матриц, а также сопротивление сил трения на контактной поверхности пуансону и отхода металла. В этом случае усилие пресса

/1/

Усилие для снятия с пуансона полосы и проталкивания детали через матрицу принимаются в процентах от усилия вырубки

где =0,03 (по таблице 11 /2/)- коэффициент усилия снятия.

где =0,02 (по таблице 11/2/)- коэффициент проталкивания детали (отхода) после штамповки.