Холодная листовая штамповка является одним из наиболее прогрессивных технологических методов производства; она имеет ряд преимуществ перед другими видами обработки металлов, как в техническом, так и экономическом отношении.
В техническом отношении холодная штамповка позволяет:
1) получить детали весьма сложных форм, изготовление которых другими методами обработки или невозможно или затруднительно;
2) создавать прочные и жесткие, но легкие по массе конструкции деталей при небольшом расходе материала;
3) получать взаимозаменяемые детали с достаточно высокой точностью размеров, преимущественно без последующей механической обработки.
В экономическом отношении холодная штамповка обладает следующими преимуществами:
1) экономным использованием материала и сравнительно небольшими отходами;
2) весьма высокой производительностью оборудования, с применением механизации и автоматизации производственных процессов;
3) массовым выпуском и низкой стоимостью изготовляемых изделий.
Имеется четыре основных вида деформаций холодной листовой штамповки:
- резка — отделение одной части материала от другой по замкнутому или незамкнутому контору;
- гибка — превращение плоской заготовки в полую деталь любой формы или дальнейшее изменение её размеров;
- формовка — изменение формы деталей или заготовки путем местных деформаций различного характера.
Формование деталей путем выполнения нескольких отдельных операций в большинстве случаев экономически невыгодно, поэтому обычно используются комбинированные методы формования, сочетающие одновременно две и более указанных деформаций и отдельные операции. Также при изготовлении используются операции сборки и штамповки, основанные на использовании деформаций изгиба, формовки или отбортовки.
По технологическому признаку комбинированные операции могут быть разделены на три группы:
1) разделительные комбинированные операция, совмещающие различные виды режущих операций (вырубка, пробивка, отрезка);
2) формоизменяющие комбинированные операции, совмещающие виды операций изменения формы (вытяжка, рельефная формовка, гибка, отбортовка и пр.);
3) комбинированные операции резки и изменения формы, совмещающие разделительные операции с формоизменяющими, или сочетающие несколько операций (вырубка — вытяжка, формовка и пробивка).
Холодная штамповка широко применяется в машиностроении, инструментальной и других отраслях промышленности. Холодная штамповка наиболее популярна в крупномасштабном и массовом производстве, где крупномасштабное производство позволяет использовать технически более совершенные, хотя и более сложные и дорогие формы.
Объёмная штамповка
... деталей простой формы, и многоручьевыми - для сложных. 1.2 Горячая объемная штамповка Горячая штамповка по ... операции производят свободной ковкой или штамповкой. Часто применяют многоручьевые штампы, имеющие несколько полостей (ручьев) для последовательной деформации заготовки. Технология штамповки ... вида объёмной штамповки: холодная и горячая. Процесс холодной штамповки проходит без предварительного ...
1. Материал детали, химический состав и механические свойства
В соответствии с заданием для изготовления детали применяется листовая сталь со следующим обозначением:
лист08кп-ОМ-В-Ш-1-НО-К-А-2*1000ГОСТ503-91
В соответствии с ГОСТом 503-91 имеем:
ОМ — особо мягкая (по состоянию материала)
В — высокой точности (по точности изготовления)
Ш — повышенной точности
1 — первой группы (по виду и качеству поверхности)
НО — с необрезанными кромками
К — с контролем (по микроструктуре)
А — класс «А» (по серповидности)
Обыкновенного качества
Толщина ленты 2 мм
Длина ленты 1000 мм
Основные механические свойства:
Временное сопротивление разрыву у в =260…320 Н/мм2
Предел текучести у т =200 Н/мм2
Относительное удлинение д не менее 40%
Химический состав
|
Массовая доля содержания элементов в стали (%) |
|||||
|
C |
Mn |
S |
P |
Si |
|
|
не более |
|||||
|
0,07 |
0,35 |
0,040 |
0,040 |
0,03 |
|
2. Расчет технологии
Описание детали
Деталь имеет цилиндрическую форму сложного кроя. Основная операция формования таких деталей — это волочение. По габаритам её можно отнести к классу деталей мелкой штамповки. Для этой части мы принимаем вариант штамповки, где каждая операция выполняется в отдельном штампе.
Последовательность расчета диаметра заготовки
Определение размеров заготовки производится из условия приближенного равенства площадей заготовки и готовой детали с припуском на обрезку (F заг =Fдет ).
Площадь готовой детали с учетом запаса обрезки представляется как сумма площадей поверхности простой геометрической формы, взятых по центральной поверхности оболочки.
Деталь представляет собой несимметричную оболочку, поэтому для формования используется деталь в форме круга, диаметр которой определяется указанным выше условием.
Рис. 1
При расчете площади поверхности детали воспользуюсь САПР программу T-Flex. На рисунке 1 показана законченная конструкция детали, нарисованная по центральной линии. Используя средства САПР системы получаем, что площадь готовой детали равна 28201,784 мм 2 .
На основе этих данных подсчитаю диаметр заготовки:
D заг =Dпл. дет +припуск
D пл.дет =2r=2sqrt(Sдетали /р)=2sqrt(28201,784/3,14)=189,54=190 мм
Когда мы назначаем запас за обрез, мы вычисляем общую площадь фланца перед фланцем. Для этого воспользуемся компьютерной программой, рис 1.
S фланца =13918,9 мм2 .
Внешний диаметр фланца:
S=р(R 2 +r2 ); 13918,9=3,14*(R2 +422 ); R=79 мм; Dфл =158 мм.
>1.4
Так как отношение диаметра фланца к диаметру детали (по средней линии) более 1,4, то деталь считается с широким фланцем. Поэтому чертеж такой детали выполняется таким образом, чтобы необходимый наружный диаметр фланца формировался уже на первом чертеже. В последующих операциях фланец остается, а остальная деталь деформируется.
В отношении диаметров фланца и удлиненной части мы назначаем допуск 3,5 мм на каждую сторону.
Добавляя припуск к диаметру плоской заготовки, получаем площадь заготовки в ленте, равный 30054мм 2 . Диаметр заготовки в ленте равен 195,7мм.
Мы принимаем однорядное расположение заготовок в полосе и ручную подачу полосы в матрицу для резки.
Для определения ширины полосы и шага подачи определяем необходимый размер технологических перемычек по таблице. Величина перемычки между заготовкой и кромкой 2,3 мм, между деталями 1,9 мм. Ширина полосы 200,2 мм. Шаг подачи равен 99,75 мм. Полосу получаем из листа на гильотинных ножах.
Определение технологических параметров
Определение количества операций вытяжки и формы полуфабрикатов
Количество операций извлечения рассчитывается исходя из минимально возможного диаметра извлекаемого цилиндра.
Для обеспечения этого условия используют понятие предельного коэффициента вытяжки m, который определяется отношением диаметра полого вытянутого цилиндра d 1 , к диаметру первоначальной заготовки Dз
Значение предельных коэффициентов получают из исследовательских таблиц, которые составлены на основе экспериментальных данных.
Для данного случая коэффициент m будет численно равен:
|
m 1 |
m 2 |
m 3 |
m 4 |
m 5 m6 и т.д. |
калибровка |
||
|
0,6-1,0 вкл |
0,56-0,54 |
0,80-0,79 |
0,81-0,80 |
0,83-0,82 |
0,85-0,84 |
0,96-0,95 |
|
|
1,0-1,5 вкл |
0,54-0,52 |
0,79- 0,78 |
0,80-0,79 |
0,82-0,81 |
0,84-0,83 |
0,95-0,94 |
|
=2/195,7*100%=1,02
Согласно этой таблице коэффициент вытяжки m на каждом последующем переходе будет численно равен:
d 1 min =m1 *Dзаг =0,56*195,7=110мм
d2 min =m2*Dзаг=0,80*110=88мм
d 3 min =m3 *Dзаг =0,82*88=72мм
Поскольку при максимальных значениях m мы не укладываемся в 2 перехода рисования, мы берем m с запасом пластичности 0,2 единицы в 3 переходах рисования.
m У =m1 *m2 *m3 =0,56*0,80*0,82=0,367
Основываясь на приведенном выше расчете, мы определим технологическую схему.
Изготовление детали осуществляется за 8 переходов:
1 переход — вырубка круглой заготовки;
2 переход — 1-я вытяжка;
3 переход — 2-я вытяжка;
4 переход — 3-я вытяжка;
5 переход — высадка донной части;
6 переход — пробивка отверстий;
7 переход — обрезка фланца;
8 переход — отбортовка.
Чтобы исключить образование складок, деталь вытягивают при помощи струбцины.
Определение высот вытяжных переходов
Форма и высота переходов рельефа определяется условием равенства их площадей и площади исходного изделия.
Так же рассчитаем радиусы закруглений пуансонов и матриц.
Малый радиус способствует более интенсивному торможению металла в процессе волочения и может привести к образованию трещин металла. Следовательно, в конструкции с несколькими соединениями радиус постепенно уменьшается на каждом последующем соединении. Если штампуемая деталь имеет фланец, то при снижении величины радиуса матрицы желательно, чтобы на последнем переходе он соответствовал радиусу готового изделия
|
D-d, мм |
S, мм |
||||||
|
До 1 |
Св. 1,0 до 1,5 |
Св. 1,5 до 2,0 |
Св. 2,0 до 3,0 |
Св. 3,0 до 4,0 |
Св. 4,0 до 6,0 |
||
|
До 10 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
|
|
Св. 10 до 20 |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
11 |
|
|
Св. 20 до 30 |
5 |
6 |
7 |
8 |
11 |
13 |
|
|
Св. 30 до 40 |
6 |
7 |
8 |
9 |
12 |
14 |
|
|
Св. 40 до 50 |
8 |
9 |
10 |
13 |
16 |
||
|
Св. 50 до 60 |
7 |
9 |
10 |
11 |
14 |
17 |
|
|
Св. 60 до 70 |
11 |
12 |
15 |
19 |
|||
|
Св. 70 до 80 |
8 |
10 |
12 |
13 |
16 |
20 |
|
|
Св. 80 до 90 |
13 |
14 |
17 |
21 |
|||
|
Св. 90 до 100 |
9 |
11 |
14 |
15 |
18 |
22 |
|
|
Св. 100 до 110 |
16 |
19 |
23 |
||||
|
Св. 110 до 120 |
10 |
12 |
15 |
17 |
20 |
24 |
|
|
Св. 120 до 130 |
18 |
21 |
25 |
||||
|
Св. 130 до 140 |
11 |
13 |
16 |
19 |
22 |
26 |
|
|
Св. 140 до 150 |
20 |
23 |
27 |
||||
|
Св. 150 до 160 |
12 |
14 |
17 |
21 |
24 |
28 |
|
По этой таблице подбираем радиусы кривизны на каждом переходе вытяжки.
1-я вытяжка
Используя программу T-Flex CAD, я рассчитаю площади отдельных участков, составляющих переход рельефа. Далее, выполнив математические операции, я рассчитаю высоту заготовки в этом переходе рельефа.
Складываем площади отдельных участков:
f=30054-(5281,02+6896,66+8302,53+6425,34)=30054-26905,55=3148,45мм 2
h=9,12 мм
Полная высота заготовки на 1-ом переходе равна:
9,12+2*14=37,12мм
2-я вытяжка
f=30054-(3019,07+5039,31+6251,52+11175,4)=4568,7мм 2
h=16,53 мм
Полная высота заготовки на 2-ом переходе равна:
16,53+2*13=42,53мм
3-я вытяжка
f=30054-(1809,56+3747,22+4780,11+14144,2)=5572,91мм 2
h=24,65 мм
Полная высота заготовки на 3-ем переходе равна:
24,65+2*12=48,65мм
4-я вытяжка
Площади отдельных участков:
f 1 =2463,01 мм
f 2 =2117,31 мм
f 3 =2811,68 мм
f 4 =5202,48 мм
f 5 =2260,95 мм
f 6 =15840,7 мм
Полная высота заготовки после 4-го перехода:
h=48 мм.
Пробивка отверстий
Диаметр отверстия в донной части рассчитываю следующим образом:
Складываю площади двух участков, образующих донную часть, и вычитаю их сумму из площади всей донной части:
f=2463,01-(1808,67+251,327)=403,013мм 2
r=11,329мм.
4. Определение технологических сил и работ
Определение технологических и трудовых ресурсов — неотъемлемая часть расчетов, необходимых для выбора оборудования, на котором будет производиться печать. Основной критерий оборудования — это номинальная сила пресса. При определении сил необходимо определить, по какой схеме выполняется операция штамповки, поскольку суммарное усилие штамповки часто зависит от предполагаемой конструкции штампа.
1 операция. Вырубка круглой заготовки.
При вырубке заготовки из полосы необходимо учитывать следующие силы:
Р выр — сила, затрачиваемая на вырубку заготовки пуансоном;
Р прот — сила, затрачиваемая на проталкивание заготовки в отверстие матрицы;
Р тр — сила, затрачиваемая на трение отхода о пуансон.
Сила операции равна:
Р оп =Рвыр +Рпрот +Ртр
Сила вырубки:
Р выр =k*F*уср =k*р*D*s* уср ,
k=(1,1…1,3) — коэффициент, учитывающий притупление режущих кромок, неравномерность зазора, неравномерность толщины и другие факторы.
у ср =0,75*ув =0,75*300=225 Н/мм2 — напряжение среза,
Р выр =1,2*3,14*195,7*2*225=331828,92 Н=332 кН
Сила проталкивания заготовок в матрицу штампа:
Р прот =kпрот *Рвыр *n,
k прот =0,04…0,06 — коэффициент силы проталкивания
n = 4 — количество заготовок в матрице
Р прот =0,05*332*4=66,4 кН
Сила трения отхода (полосы) о пуансон штампа:
Р тр =kтр *Рвыр ,
k тр =0,04…0,06 — коэффициент силы трения.
Р тр =0,05*332=16,6 кН
Сила операции:
Р оп =332+66,4+16,6=415 кН
Работа деформации, совершаемая при выполнении данной операции:
А=х*Р оп *hр ,
х=(0,6…0,5) — коэффициент зависящий от рода и толщины материала.
h р =2 мм — рабочий ход пуансона.
А= 0,55*415*2=456,5 кДж.
2 операция. 1-я вытяжка.
Для извлечения мелких деталей обычно используют пресс одностороннего действия с буферным устройством, обеспечивающий усилие прессования и последующее снятие полуфабриката с пуансона.
При первой вытяжке заготовки необходимо учитывать следующие силы:
Р выт — сила, затрачиваемая на вытяжку заготовки;
Р буф — сила, создаваемая буферным устройством пресса для прижима фланца заготовки и съема полуфабриката с пуансона.
Сила операции:
Р оп =Рвыт +Рбуф
Сила вытяжки:
Р выт =р*d*s*ув *k1 ,
k 1 =0,93 — эмпирический коэффициент для определения силы вытяжки,
Р выт =3,14*108*2*300*0,93=189228,96 Н=189,23 кН
Сила, создаваемая буферным устройством пресса:
Р буф =р/4*[D2 -(d+2rм )2 ]*q
Р буф = р/4*[195,72 -(110+2*13)2 ]*2,3=35753,3957Н=36кН
q=2,3Н/мм 2 — давление прижима для стали 08кп при s>0,5 мм
Р оп = 189,23+36=225,23 кН
Работа деформации, совершаемая при выполнении данной операции:
А=С*Р оп *H1,
С=(0,6…0,8) — эмпирический коэффициент для определения работы деформации
H 1 =37,12 мм — глубина первой вытяжки.
А=0,7*225,23*37,12=5852,4 кДж
3операция. 2-я вытяжка.
При 2-й вытяжке заготовки необходимо учитывать следующие силы:
Р выт — сила, затрачиваемая на вытяжку заготовки;
Р буф — сила, создаваемая буферным устройством пресса для съема полуфабриката с пуансона.
Сила операции:
Р оп =Рвыт +Рбуф .
Сила вытяжки:
Р выт =р*d*s*ув *k,
k=0,80 — эмпирический коэффициент для определения силы вытяжки.
Р выт =3,14 С=(0,6…0,8*85*2*300*0,80=128112 Н=128,11 кН
Сила, создаваемая буферным устройством пресса:
Р буф =0,1*Рвыт ; Рбуф =0,1*128,11=12,81 кН
Р оп =128,11+12,81=140,92 кН
Работа деформации, совершаемая при выполнении данной операции:
А=С*Р оп *H2,
С=(0,6…0,8) — эмпирический коэффициент для определения работы деформации:
H 2 = 42,53 мм — глубина второй вытяжки.
А=0,7*140,92*42,53=4195,3 кДж
4 операция 3-я вытяжка
При 3-й вытяжке заготовки необходимо учитывать следующие силы:
Р выт — сила, затрачиваемая на вытяжку заготовки;
Р буф — сила, создаваемая буферным устройством пресса для съема полуфабриката с пуансона.
Сила операции:
Р оп =Рвыт +Рбуф .
Сила вытяжки:
Р выт =р*d*s*ув *k,
k=0,80 — эмпирический коэффициент для определения силы вытяжки.
Р выт =3,14*70*2*300*0,80=105504 Н=105,5 кН
Сила, создаваемая буферным устройством пресса:
Р буф =0,1*Рвыт =0,1*105,5=10,6 кН
Р оп =105,5+10,6=116,1 кН
Работа деформации, совершаемая при выполнении данной операции:
А=С*Р оп *H3,
С — эмпирический коэффициент для определения работы деформации:
H 3 = 48,65 мм — глубина второй вытяжки.
А=0,7*116,1*48,65=3953,8 кДж
5 операция. Высадка донной части (формовка)
При формовке заготовки необходимо учитывать следующие силы:
Р форм — сила, затрачиваемая на формовку заготовки;
Р буф — сила, создаваемая буферным устройством пресса для съема полуфабриката с пуансона.
Сила операции:
Р оп =Рформ +Рбуф
Сила формовки:
Р форм =F*ув *k
F — площадь формуемой поверхности
k=(0,5…1,0) — эмпирический коэффициент для определения силы формовки
Р форм =2461,76*300*0,75=553896 Н=554 кН
Сила, создаваемая буферным устройством пресса:
Р буф =0,1*Рформ =0,1*554=55,4 кН
Р оп =554+55,4=609,4 кН
Работа деформации, совершаемая при выполнении данной операции:
А=С*Р оп *hp ,
С=(0,6…0,8) — эмпирический коэффициент для определения работы деформации,
h p =4 мм — глубина формовки
А= 0,7*609,4*4=1706,32 кДж
6 операция. Пробивка отверстий
При пробивке отверстий необходимо учитывать следующие силы:
Р проб — сила, затраченная на пробивку отверстия,
Р прот — сила, затраченная на проталкивание отхода в отверстие матрицы.
Так как в заготовке пробиваем 5 отверстий одновременно, 4 отверстия на фланце диаметром 8 мм и одно отверстие в донной части диаметром 22,66 мм, то сила операции:
Р оп =4Рпроб +4Рпрот +Рпроб +Рпрот
Сила пробивки заготовки:
Р проб =k*F*уср =k*р*D*s*уср .
k=(1,1…1,3) — коэффициент, учитывающий притупление режущих кромок, неравномерность зазора, неравномерность толщины и другие факторы.
у ср =0,75*ув =0,75*300=225 Н/мм2 — напряжение среза,
Р проб =1,2*3,14*8*2*225=13564,8 Н
Р проб =1,2*3,14*22,66*2*225=38422,3 Н
Сила проталкивания отхода в матрицу штампа:
Р прот =kпрот *Рвыр *n,
k прот =0,04…0,06 — коэффициент силы проталкивания
n = 4 — количество заготовок в матрице
Р прот =0,05*13564,8*4=2712,96 кН
Р прот =0,05*38422,3*4=7684,46 кН
Сила операции:
Р оп =54259,2+10851,8+38422,3+7684,5=111217,8 Н
Работа деформации, совершаемая при выполнении данной операции:
А=х*Р оп *hр ,
х=(0,6…0,5) — коэффициент зависящий от рода и толщины материала.
h р =2 мм — рабочий ход пуансона.
А= 0,55*111,2*2=122,32 кДж.
7 операция. Обрезка
При обрезке заготовки необходимо учитывать следующие силы:
Р об — сила, затрачиваемая на обрезку заготовки;
Р тр — сила, затрачиваемая на трение отхода о пуансон;
Р р — сила, необходимая для разрезания отхода ножами;
Р прот — сила, затрачиваемая на трение детали о матрицу.
Сила операции:
Р оп =Роб +Ртр +Рр +Рпрот .
Сила обрезки:
Р об =k*F*уср =k*р*d*s*уср ,
k=(1,1…1,3) — коэффициент, учитывающий притупление режущих кромок, неравномерность зазора, неравномерность толщины и другие факторы.
Р об =1,2*3,14*158*2*225=267904,8 Н=268 кН
Сила трения отхода о пуансон:
Р тр =kтр *Роб *n
k тр =(0,04…0,06) — коэффициент силы трения.
n=4 — количество отходов, находящихся на пуансоне.
Р тр =0,05*268*4=53,6 кН
Для удаления обрезков в форме используются два обрезных ножа, которые разделяют кольцевую часть на две половины. Это сила учитывается при суммарном подсчете как Р р .
Сила разрезания отхода:
Р р =F*уср =nH *lH *s*уср =2*3,5*2*225=3150 Н=3,15 кН
n H =2 — количество ножей для разрезки отходов.
l H =3,5 — ширина разрезаемого отхода.
Сила трения детали о матрицу:
Р прот =kпрот *Роб ,
k прот =0,04…0,06 — коэффициент силы проталкивания.
Р прот =0,05*268=13,4 кН
Р оп =268+13,4+3,15+13,4=297,95 кН
Работа деформации, совершаемая при выполнении данной операции:
А=С*(Р об +Рр )*hр =0,6*(268+3,15)*2=325,38 кДж
С=(0,6…0,8) — эмпирический коэффициент для определения работы деформации.
h р =2 мм рабочий ход матрицы.
5. Определение размеров исполнительных частей штампов
Размеры рабочих элементов инструмента должны соответствовать чертежу печатаемой детали с учетом допусков на ее изготовление.
Чтобы вся партия деталей, полученных на штампе, укладывалась в заданные допуски, необходимо построить рабочие размеры инструмента с учетом направления его износа в процессе эксплуатации.
Допускаемые отклонения на неточность изготовления рабочих деталей д м и дп следует принимать в зависимости от допуска на размеры детали. Примем допуск на эту деталь по 12-му квалитету — по Н7 и h6.
1-я операция. Вырубка заготовки.
В этой операции основным инструментом, определяющим размер заготовки при штамповке, является штамп, а размер штампа рассчитывается с учетом технологического зазора.
Д=0,5мм — допуск на заготовку
Размер матрицы:
D м =(Dн -Д)+дм
D н =197 мм — номинальный размер вырубаемой заготовки.
дм=0,72 мм — допуск на изготовление матрицы
D м =(197-0,5)+0,72 мм
Исполнительный размер пуансона:
D п =(Dн -Д-2*z)-дп
дп= 0,72мм — допуск на изготовление пуансона
2*z= 3%S=0,12мм — двухсторонний технологический зазор резанья
D п =(197-0,5-0,12)-0,72 =196,38-0,72 мм
2-я операция. Первая вытяжка.
В этой операции основным инструментом является пуансон, размер формы рассчитывается с учетом технологического зазора.
D п =(Dн +Д)-дп
D п =108мм — номинальный размер детали
Д=0,3мм — допуск на изготовление детали
дп=0,22мм — допуск на изготовление пуансона
D п =(108+0,3)-0,22 =108,3-0,22 мм
Размер матрицы определяется по формуле:
D м =(Dн +Д+2*z)+ д м
дм=0,035мм — допуск на изготовление матрицы
z=s+д+2*a=2+0,17+2*0,22=2,61мм, где
д — допуск на толщину материала
a — прибавка
D м =(108+0,3+2*2,61)+0,035 =113,52+0,035 мм
3 операция. Вторая вытяжка
В этой операции основным инструментом является пуансон, размер формы рассчитывается с учетом технологического зазора.
D п =(Dн +Д)-дп
D п =86мм — номинальный размер детали
Д=0,2мм — допуск на изготовление детали
дп=0,022мм — допуск на изготовление пуансона
D п =(86+0,2)-0,22 =86,2-0,22 мм
Размер матрицы определяется по формуле:
D м =(Dн +Д+2*z)+ д м
дм=0,035мм — допуск на изготовление матрицы
z=s+д+2*a=2+0,17+2*0,22=2,61мм, где
д — допуск на толщину материала
a — прибавка
D м =(86+0,2+2*2,61)+0,035 =91,42+0,035 мм
4 операция. Третья вытяжка
В этой операции основным инструментом является пуансон, размер формы рассчитывается с учетом технологического зазора.
D п =(Dн +Д)-дп
D п =70 мм — номинальный размер детали
Д=0,2 мм — допуск на изготовление детали
дп=0,019мм — допуск на изготовление пуансона
D п =(70+0,2)-0,019 =70,2-0,22 мм
Размер матрицы определяется по формуле:
D м =(Dн +Д+2*z)+ д м
дм=0,03 мм — допуск на изготовление матрицы
z=s+д+2*a=2+0,17+2*0,015=2,2 мм,
где
д — допуск на толщину материала
a — прибавка
D м =(70+0,2+2*2,2)+0,03 =74,6+0,03 мм
5 операция. Высадка
В этой операции происходит не только посадка этой детали, но и формирование закругления фланцевой детали, поэтому расчет будет состоять из двух частей. В части фланца, на стыке стенок «чашки» и фланца, рабочий инструмент представляет собой матрицу, размер пуансона рассчитывается с учетом технологического зазора.
Д=0,2мм — допуск на изготовление детали
Размер матрицы
D м =(Dн -Д)+ д м
D п =72мм — номинальный размер детали
D м =(72-0,2)+0,03
дм=0,03мм — допуск на изготовление матрицы
D м =71,8+0,03
Исполнительный размер пуансона:
D п =(Dн -Д-2z)-дп
Z тбп =0,17-технологический зазор
2z=0,34 мм
D п =(70-0,2-0,34)-0,019 =69,44-0,019 мм
При вытяжке данной части основным инструментом является пуансон, а размер матрицы вычисляется с учетом технологического зазора
D п =(Dн +Д)-дп
D п =68мм — номинальный размер детали
Д=0,2мм — допуск на изготовление детали
дп=0,019мм — допуск на изготовление пуансона
D п =(68+0,2)-0,019 =68,2-0,22 мм
Размер матрицы определяется по формуле:
D м =(Dн +Д+2*z)+ д м
дп=0,013мм — допуск на изготовление матрицы
z=s+д+2*a=2+0,17+2*0,015=2,2 мм,
где
д — допуск на толщину материала
a — прибавка
D м =(68+0,2+2*2,2)+0,03 =72,6+0,03 мм
6 операция. Пробивка отверстий
При этой операции происходит пробивка отверстий фланца и данной части. При пробивании отверстий основным инструментом является матрица, а диаметр пуансона рассчитывается с учетом технологического зазора.
Пробивка отверстий фланца
Д=0,1 мм — допуск на заготовку
Размер матрицы
D м =(Dн -Д)+ д м
D н =8 — номинальный размер отверстия фланца
D м =(8-0,1)+0,22 =7,9+0,22
Исполнительный размер пуансона
D п =(Dп -Д-2z)-дп
дп=0,22 мм — допуск на изготовление пуансона по 13 квалитету точности
2z=3%S=0,12 мм — двусторонний зазор резанья
D п =(8-0,1-0,12)-0,22 =6,78-0,22
Пробивка отверстия данной части
Д=0,2 мм — допуск на заготовку
Размер матрицы
D м =(Dн -Д)+ д м
D н =22,6 — номинальный размер отверстия данной части
D м =(22,6-0,2)+0,33 =22,4+0,33
Исполнительный размер пуансона
D п =(Dп -Д-2z)-дп
дп=0,33мм — допуск на изготовление пуансона по 13 квалитету точности
2z=3%S=0,12 мм — двусторонний зазор резанья
D п =(22,6-0,1-0,12)-0,33 =22,38-0,33
7 операция. Обрезка фланца
При обрезке фланца основным рабочим инструментом является матрица, а размер пуансона определяют с учетом технологического зазора
Д=0,4мм — допуск на заготовку
Размер матрицы
D м =(Dн -Д)+ д м
D м =157 мм- номинальный размер матрицы
D м =(157-0,4)+0,4 =156,6+0,4
д м =0,4мм — по 12 квалитету точности
Исполнительный размер пуансона
D п =(Dп -Д-2z)-дп
д п =0,4мм — допуск на изготовление пуансона
2z=3%S=0,12 мм — двусторонний технологический зазор резанья
D п =(158-0,4-0,12)-0,4 =157,48-0,4
8 операция. Отбортовка
На этом этапе отбортовку проводим с фланцевой и данной частью. При отбортовке фланцевой части главным инструментом являются матрицы и при отбортовке этой детали рассчитывается диаметр пуансона, основным инструментом является пуансон, а диаметр матрицы рассчитывается с учетом технологических зазоров.
Отбортовка фланцевой части
Д=0,2мм — допуск на деталь
D м =(Dн -Д)
D п =140 мм — номинальный диаметр детали
D м =(140-0,2)+0,04 =139,08+0,04
д м =0,04мм — допуск на изготовление матрицы по 7 квалитету точности
Исполнительный размер пуансона
D п =(Dп -Д-2z) + д п
D п =140мм-номинальный диаметр
Д=0,2мм — допуск на деталь
Z=(S+д+2а)=2+0,025+2*0,22=2,465мм,
где
S=2-толщина металла
д-допуск на толщину металла
а-прибавка
D п =(140-0,2-2*2,465)+0,025 =134,87)+0,025
Отбортовка данной части:
Диаметр пуансона
D п =(Dн +Д)-дп
D п =40-номинальный диаметр детали
Д=0,2мм — допуск на деталь
д п =0,016мм — допуск на изготовление пуансона по 6 квалитету точности
D п =(40+0,2)-0,016 =40,2-0,016
Исполнительный размер матрицы
D м =(Dн +Д+2z)+ д м
D н =40-номинальный размер
Д=0,2мм — допуск на деталь
Z=(S+д+2а)=2+0,025+2*0,22=2,465,
где
S=2-толщина металла
д=0,025-допуск на толщину
а-прибавка
D м =(40+0,2+2*2,465)+0,025 =45,13+0,025
