Перечисленные операции выполняются специальным инструментом -штампом (рис.3). Любой штамп состоит из двух важнейших элементов -матрицы и пуансона. Матрица 1 неподвижна и имеет внутреннюю формообразую поверхность, конфигурация которой соответствует конфигурации детали. Пуансон 2 передает деформирующее усилие от пресса на за заготовку и при перемещении деформирует её на рабочей поверхности матрицы.
В штампе возможно конструктивное совмещение нескольких операций. Такие штампы называются многооперационными.
Базовым оборудованием холодной листовой штамповки являются механические кривошипно-шатунные или гидравлические пресса.
При проведении лабораторной работы получают из листовой стали деталь типа "колпачок" (рис.2). Для этой цели используют гидравлический пресс с максимальным усилием прессования 1 МН (10,0 т) (рис.3). На матрицу штампа кладут стальной лист и включают механизм движения штока гидроцилиндра. Пуансон входит в матрицу, деформируя заготовку, и последовательно осуществляет операции вырубки и вытяжки без утонения стенки. Формирование внутренней поверхности "колпачка" происходит на цилиндрической оправке 4, запрессованной в корпус штампа. По окончании работы шток перемещается вверх и пресс выключают. С оправки внимают полученное изделие 5 (рис.3) и производят контрольные замеры размеров S, D, h, d (рис.2).
Для штамповки изделий "колпачок" необходимо произвести расчет элементов штампа и усилий при штамповке. Поэтому необходимо рассчитать:
а) диаметр круглой заготовки для вытяжки d3, мм;
d3= (1.8…2.1)d,
б) усилие вырубки заготовки Рв, Н;
Рв= πd3Sσв
где σв - временное сопротивление материала разрушению при растяжении (предел прочности), МПа (табл. 2);
|
|
в) усилие вытяжки Р, Н;
P=0.6πS(d3-d) σв
г) радиусы округлений оправки Rм, пуансона Rn и зазор между оправкой и пуансоном Z, мм, (см.с.4);
д) внутренний диаметр пуансона dn
dn= D+2Z
Необходимые данные для расчетов приведены в табл.1 (с.5) и 2.
| Материал | Предел прочности, σв,Мпа | Материал | Предел прочности, σв,Мпа |
| Ст 2 кп Ст 2 пс Ст 3 кп Ст ЗГ пс Ст 4 кп Ст 5 пс Ст 6 пс | Сталь 08 Сталь 10 Сталь 15 Сталь 25 Сталь 35 Сталь 45 Сталь 55 |
Таблица 2
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАВОТЫ
1. При проведении лабораторной работы студенты и обслуживающий персонал должны выполнять все пункты "Инструкции по технике безопасности", действующие на участке прессования лаборатории ТКМ.
2. Прослушав инструктаж по технике безопасности, студент обязан расписаться в регистрационном журнале. Без инструктажа по технике безопасности запрещается допускать студентов к выполнению лабораторной работы.
3. Практическую часть работы по штамповке детали типа 'колпачок" выполняет лаборант или учебный мастер в соответствии с инструкцией по обслуживанию прессового оборудования в лаборатории ТКМ.
4. Студенты наблюдают визуально за последовательностью выполненных операций учебным мастером.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
В отчете по лабораторной работе должны быть следующие разделы:
1) теоретический;
2) расчетный.
В первом разделе дается краткое описание холодной штамповки, основных операций листовой штамповки.
|
|
Во втором разделе приводится схема получения детали «колпачок», дается описание штампа, расчет элементов штампа и усилий при штамповке, эскиз детали с размерами, а также приводится сравнительный анализ конструкторских размеров и фактически полученных после штамповки.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Дать определение понятиям "деформация, упругая деформация, пластическая деформация".
2. Перечислите основные способы обработки металлов давлением.
3. Как изменяются структура и свойства металла после деформации в холодном состоянии?
4. Холодная листовая штамповка и области её применения.
5. Технологические операции холодной листовой штамповки.
6. Назвать элементы штампа, предназначенного для изготовления детали "колпачок".
7. Порядок расчета параметров холодной листовой штамповки.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Дальский А.М. и др. Технология конструкционных материалов.- М.: Машиностроение, 1996,- 663 с.
2. Феодосьев В.И. и др. Сопротивление материалов.- М.: Наука,
1986.- 512с.
Технология конструкционных материалов. Производство заготовок холодной листовой штамповкой. Методические указания по выполнению лабораторной работы № 4 для студентов дневной и вечерней форм обучения всех специальностей
Андрей Яковлевич Ш а т о в
Сергей Васильевич Давыдов
Научный редактор В.П.Мельников
Редактор издательства Л.Н.Мажугина
Печать М.Е. Амвросимова