Штамп для вырубки и пробивки

По виду и толщине штампуемого материала определим величину двухстороннего оптимального зазора между матрицей и пуансоном. При - .

1. Определим размеры матрицы и пуансона при вырубке детали со свободными размерами:

В этом случае допуски на деталь соответствуют квалитету 14, допуск на изготовление матрицы и пуансона определим по 12 квалитету.

· По длине заготовки:

· По ширине заготовки:

Аналогичным образом рассчитаем другие размеры матрицы и пуансона.

2. Определим размеры матрицы и пуансона при пробивке отверстия со свободными размерами:

· Для двух отверсти й Ø 5,5 мм

· Для отверсти я Ø 9 мм

6.2 Расчет пуансона на прочность при операции пробивки[5,с.26]

· Для двух отверсти й Ø 5,5 мм

,

где - технологическая нагрузка,

где - периметр вырубаемого контура;

- толщина полосы;

- сопротивление сдвигу для стали .

;

- площадь наименьшего сечения пуансона;

- изгибающий момент в пуансоне;

- момент сопротивления изгибу.

Материал пуансона – сталь У10А = 1000МПа;

- условие прочности выполняется.

· Для отверсти я Ø 9 мм

,

где - технологическая нагрузка,

где - периметр вырубаемого контура;

- толщина полосы;

- сопротивление сдвигу для стали .

;

- площадь наименьшего сечения пуансона;

- изгибающий момент в пуансоне;

- момент сопротивления изгибу.

Материал пуансона – сталь У10А = 1000МПа;

- условие прочности выполняется.

6.3 Расчет максимальной свободной длины пуансона без направляющей плиты [5,c.26]

· Для двух отверсти й Ø 5,5 мм

,

где - модуль упругости;

- момент инерции;

- коэффициент запаса.

· Для отверсти я Ø 9 мм

,

где - модуль упругости;

- момент инерции;

- коэффициент запаса.

6.4 Расчет матрицы на прочность [5,c.27]

· Для двух отверсти й Ø 5,5 мм

- допустимое напряжение изгиба материала матрицы,

где - толщина рабочего пояска матрицы;

;

.

Материал матрицы - сталь Х12М = 500 МПа;

- условие прочности выполняется.

· Для отверсти я Ø 9 мм

- допустимое напряжение изгиба материала матрицы,

где - толщина рабочего пояска матрицы;

;

.

Материал матрицы - сталь Х12М = 500 МПа;

- условие прочности выполняется.

6.5 Расчет стойкости штампа[5,с.29]

Стойкость пробивного штампа:

,

где - коэффициент, зависящий от свойств пуансона и матрицы;

;

- коэффициент, зависящий от механических свойств материала детали;

При .

6.6 Расчет подкладной плиты на смятие

· Для двух отверсти й Ø 5,5 мм

Расчет на смятие верхней плиты:

,

где

Рис.3 К расчету подкладной плит на смятие  

Для подкладной плиты из стали 40Х:

· Для отверсти я Ø 9мм

Расчет на смятие верхней плиты:

,

где

Для подкладной плиты из стали 40Х:

7. Выбор оборудования по операциям

При выборе пресса исходят из следующих соображений:

1. Тип пресса и величина хода ползуна должны соответствовать технологической операции;

2. Номинальное усилие пресса должно быть больше усилия, требуемого для штамповки;

3. Пресс должен обладать достаточной жесткостью (малой упругой деформацией), а для разделительных операций также повышенной точностью направляющих;

4. Закрытая высота пресса должна соответствовать или быть больше закрытой высоты штампа;

5. Габаритные размеры стола и ползуна пресса должны давать возможность установки и закрепления штампов и подачу заготовок, а отверстие в столе пресса - позволять свободное проваливание штампуемых деталей (при штамповке «на провал»);

б. Число ходов пресса должно обеспечивать достаточно высокую производительность штамповки;

7. В зависимости от рода работы должно быть предусмотрено наличие специальных устройств и приспособлений (буфера, выталкиватели, механизмы подачи и т. д.);

8. Удобство и безопасность обслуживания пресса должны соответствовать требования техники безопасности.

Подбор пресса по усилию производят следующим образом. Усилие, необходимое для выполнения технологической операции, находят по соответствующим формулам. Определяют усилие выталкивателей, суммируют с технологическим усилием и сравнивают с номинальным усилием пресса.

Пресс берут большего усилия, чем требуется по расчету. Применение более сильного пресса обеспечивает повышенную жесткость и меньшее пружинение станины, а следовательно, и большую стойкость штампов, особенно для разделительных операций. Некоторый избыток усилия против расчетного предохраняет от поломки при попадании более толстой заготовки. Прессы изготавливают по номинальному усилию: 25, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 800, 1000, 1250, 1600 кН и т. д.

Величина усилия, создаваемая кривошипным прессом, переменна на протяжении хода пресса, достигая наибольшего (номинального) значения в конце рабочего хода.

Обычно каталожные и паспортные данные приводят номинальное усилие кривошипных прессов, создаваемое при угле = 20 - 30°.

Выбор пресса по операциям приведен в таблице 1.

Таблица 1

Операция	Вырубка и пробивка
Роп, кН	140,3
Закрытая высота штампа, мм
Рпр, кН
Закрытая высота пресса, мм
Размеры стола, мм	420х280
Размеры отверстия в столе, мм	210х140
Частота ходов ползуна, мин^-1

8. Конструирование штампов

Конструкция штампа должна обеспечивать высококачественную штамповку, максимальную производительность, достаточную стойкость в эксплуатации, сравнительно невысокую стоимость изготовления, а также удовлетворять условиям техники безопасности.

По конструктивному признаку штампы для рассматриваемых технологических переходов относятся к группе штампов с направляющими устройствами. В качестве последних применяются направляющие колонки.

По способу подачи и установки заготовки различают штампы с ручной и автоматической подачей. В нашем случае штамп относится к группе с автоматической подачей. По способу удаления детали штамп относится к типу с обратным выталкиванием на поверхность пуансона и ручным удалением.

Более подробно рассмотрим штамп для вырубки-пробивки. Данный штамп относится к совмещенному типу. Блок штампа относится к типу блоков с задним расположением направляющих колонок. Нижняя и верхняя плита выполнены в виде отливок из чугуна СЧ-20. Для крепления верхней плиты к ползуну пресса предусмотрен хвостовик. Матрица и пуансон-матрица изготовлены из стали Х12М. Пуансон крепится пуансонодержателем. Матрица, пуансон-матрица и пуансон имеют определенную форму, предназначенную для штамповки именно этой детали. Для снятия отхода полосы с пуансона-матрицы используется съемник, для выталкивания детали из матрицы – выталкиватель.

9. Контроль

После окончания процесса штамповки готовая деталь подвергается контролю, который предполагает контроль внешнего вида и размеров. Контроль внешнего вида заключается в визуальном осмотре детали на отсутствие надрывов, глубоких царапин, заусенцев. При наружном осмотре обнаруживаются и грубые отклонения от геометрической формы. Контроль данной детали следует производить в следующем порядке:

1. Проверить деталь по внешнему виду (сравнить с контрольным образцом): заусенцы, гофры, складки, царапины, острые кромки не допускаются. Проверить после наладки и периодически через каждые 200 деталей;

2. Проверить размеры детали штангенциркулем;

3. Проверить размеры отверстия;

4. Проконтролировать радиусы закруглений.

Заключение: В данном курсовом проекте был рассмотрен проектный вариант технологии изготовления детали «Опора нижняя». Были определены форма и размеры исходной заготовки, рассчитаны силовые параметры штамповочных операций, определены исполнительные размеры рабочего инструмента и произведен выбор оборудования по операциям.

Применение совмещенного штампа позволило сократить количество потребного оборудования, а значит, и количество рабочих мест. Следовательно, себестоимость изготовления детали уменьшается.

Список использованной литературы

1. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. –

Л.: Машиностроение, 1979.

2. Лекции по проектированию инструментов листовой штамповки.

3. Справочник конструктора штампов. Листовая штамповка. Под ред. Рудмана Л.И. - М. Машиностроение, 1988.

4. Матвеев А.Д. Справочник по ковке и штамповке, Т4.

5. Шуламов А.М. Проектирование штампов и инструмента для листовой штамповки, 2008

Дата добавления: 2015-07-08