←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5
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.
Для уменьшения отхода дорогостоящего материала, с учетом того, что изготовление будем производить вырубкой из карточки, наименьшие размеры которой 540 520 мм, выбираем по ГОСТ 19903 – 74 лист размером 1100 2200. Таким образом, получим при размерах карточки 550 550 раскрой, указанный на листе МТ6127.06.004.00
Оценку экономичности производим по величине полезного использования металла (1, стр. 290):
к и = , (3. 3)
где f – площадь поверхности детали,
f = 520 180 + + + 340 180 = 245860 мм2;
m – количество деталей из листа, m = 8 штук
к и =
3.1.3 Разработка технологического процесса.
Предварительный расчет требуемого количества операций вытяжки производится по общей величине деформаций, необходимой для превращения плоской заготовки в прямоугольную коробку. Здесь пригоден метод подсчета, аналогичный методу, применяемому при расчетах многооперационной вытяжки цилиндрических деталей по коэффициентам вытяжки. Эти коэффициенты представляют собой отношения длины периметров вытянутой детали и заготовки.
Для предварительного определения количества операций вытяжки вполне допустимы некоторые упрощения подсчетов длины контура.
Для определения количества операций вытяжки найдем общую деформацию (1, стр. 144):
m об = (3. 4) в нашем случае А = В = 411,6 мм; L = 520 мм; K = 520 мм
m об =
Таким образом, можно с уверенностью сказать, что коробку высотой 160 мм с нашими габаритными размерами можно получить за один переход, радиус R 100 удовлетворяет условию (1, стр.154, табл. 70). Наименьший радиус углового закругления при вытяжке коробок с фланцем:
r y = 0,62 H = 0,62 160 = 99,2 мм
Единственную проблему вызывает разновысокость детали и жесткость материала.
В связи с этим будем производить вытяжку детали за 2 перехода с последующей калибровкой, указанный на листе МТ 6127.06.004.00
1 - й переход.
Вытягиваем деталь высотой 140 мм, угловой радиус R = 120 мм, радиус у дна rд = 60 мм, радиус фланца rфл = 16 мм (1, стр. 180, табл. 80).
Нл-1 = 0,88 Н = 0,88 160 = 140 мм
2 - й переход.
Вытягиваем деталь с заданными габаритными размерами, то есть равновысокую, угловой радиус R = 105 мм, радиус у дна rд = 45 мм, радиус фланца rфл = 5 мм (1, стр. 180, табл. 80).
3 – й переход - калибровка.
Изготовление детали с заданными радиусами, формирование угла 1 градус по большей стороне.
Технологический процесс.
1. Резка листа на карточки 550 500 мм.
2. Штамповка. Вырубка контура.
3. Штамповка. Вытяжка, 1 переход.
4. Штамповка. Вытяжка, 2 переход.
5. Штамповка. Калибровка, 3 переход.
6. Штамповка. Обсечка фланца по заданному размеру.
3.1.4. Конструирование штампа.
Штампы для холодной листовой штамповки представляют собой сложную конструкцию, состоящую из большого количества деталей разнообразного технологического и конструктивного назначения. Исходя из условий работы и различного характера сопряжения, эти детали требуют различной точности изготовления.
Наиболее точного изготовления требуют рабочие детали вырубных штампов – пуансоны и матрицы, а также направляющие колонки и втулки прецизионных штампов. Шероховатость поверхности деталей штампов определяется назначением детали и требованиями, предъявляемыми к ней. В соответствии с этим для изготовления детали применяются те или иные способы механической обработки. Шероховатость поверхности оценивается в классах и параметрах по ГОСТ 2789 – 73.
Зазор между матрицей и пуансоном определяется в процентом соотношении от толщины материала или по правилам: при вырубке наружного контура зазор берется за счет уменьшения размеров пуансона, размер матрицы принимают равным наименьшему предельному размеру детали; при пробивке отверстий зазор образуется за счет увеличения размеров матрицы, размер пуансона берется равным наибольшему предельному размеру отверстия.
Определение исполнительных размеров рабочих частей (пуансон и матрица).
3.1.4.1. Штамп для калибровки. (1, стр. 410)
Исполнительные размеры вытяжных пуансонов и матриц определяются по формулам (1, стр. 410, табл. 195).
Вытяжка деталей с допуском по внутреннему размеру d + :
d м = ( d + ) + м; dп = d–п, (3. 5) (3. 6)
где - зазор, = 1,1 S = 1,1 0,8 = 0,88 мм (1, стр. 183, табл. 83);
м = 0,08, п = 0,06 (1, стр. 411, табл. 196)
Для размера 380 имеем:
d м = (380 + 0,88 )+ 0,08 = 380,88 + 0,08 мм;
d п = 380 – 0,06 мм
Радиусы закругления матрицы равны 1 мм.
3.1.4.2. Штамп для вырубки. (1, стр. 408)
Исполнительные размерв вырубных матриц и пуансонов определяются по формулам (1, стр. 407, табл. 193).
Вырубка наружного контура L-:
Dм = (D - )+м, Dп = (D - - )-п, (3. 7) (3. 8)
где - зазор, = 0,05 мм; (1, стр. 24, табл. 196).
м = 0,02, п = 0,012 (1, стр. 411, табл. 196)
Для размера 520 Н 14 = 1,5:
Lм = (520 – 1,5)+0,02 = 518,5+0,02 мм,
Lп = (520 – 1,5 – 0,05)-0,012 = 518,45-0,012 мм
Остальные размеры расчитываются аналогично.
3.1.5. Выбор оборудования. Расчет усилия пресса.
3.1.5.1.Усилие для вытяжки.
Усилие вытяжки изменяется на протяжении рабочего хода пуансона, достигая максимума при глубине h = (0,4 0,6) H, где Н – полная глубина вытяжки.
На практике получили применение инженерные формулы для определения усилия вытяжки, которые исходят из известного положения, что допустимые напряжения в опасном сечении должны быть меньше разрушающих, а следовательно, наибольшее усилие предельно возможной вытяжки должно быть несколько меньше усилия, необходимого для разрыва стенок изделия около дна (в опасном сечении).
Фактическая величина напряжений в опасном сечении, а следовательно, и усилие вытяжки зависит от сопротивления металла деформированию, степени деформации или коэффициента вытяжки, относительной толщины заготовки, относительного радиуса закругления матрицы и пуансона, показателя анизотропии.
Усилие вытяжки последней операции (калибровки) (1, стр. 171, табл. 72):
Pв = ( 4 В – 1,72 r ) S в кф, (3. 9)
где S – толщина материала, S = 0,8 мм;
в - предел прочности, в = 54 кгс/мм2;
кф – коэффициент, кф = 0,7
P в = ( 4 380 – 1,72 100) 0,8 54 0,7 = 40763,52 кгс
Полное усилие вытяжки:
P = Pв + Q, (3. 10)
где Q – усилие прижима, Q = 0,25 Pв, отсюда
Р = 1,25 Pв = 1,25 40763,52 = 50954,4 кгс
Исходя из конструктивных особенностей пресса, выбираем пресс усилием 250 т. с.
Штамп устанавливается на 250 т. с. пресс модели КБ3534А (2, стр. 46 ):
Номинальное усилие на внутреннем ползуне пресса, кН 2500
Ход ползуна, мм 400
Число ходов ползуна в минуту 25
Число одиночных ходов ползуна в минуту 19
Мощность АО С 2 – 81 – 4, кВт 40
Суммарная мощность, кВт 43,3
Габаритные размеры 4555 2900 6850
3.1.5.2. Усилие для вырубки.
В процессе вырубки листового металла возникает сложное неоднородное силовое поле, сконцентрированное вблизи режущих кромок пуансона и матрицы. Ввиду сложности и неоднородности силового поля при вырубке в расчетах применяется условная технологическая величина – сопротивление срезу.
Рассчитаем усилие пресса для вырубки
←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5
|
|