Разработка технологического процесса изготовления детали методом холодной листовой штамповки - Курсовая работа

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; В экономическом отношении холодная штамповка обладает следующими преимуществами: 1) экономным использованием материала и сравнительно небольшими отходами; Имеется четыре основных вида деформаций холодной листовой штамповки: 1) резка - отделение одной части материала от другой по замкнутому или незамкнутому контору;Сплав АК4-1 относится к жаропрочным, специального назначения, содержащий в качестве основных легирующих элементов медь и магний, дополнительно легированные железом и никелем в отношении 1: 1. Увеличения содержание никеля в сплаве обуславливает образование практически нерастворимой фазы А16Cu3Ni, что вызывает обеднение медью-твердого раствора и тем самым снижение прочности сплава при комнатной температуре. деталь холодная листовая штамповка Содержание этих примесей ограничивается (количество железа и кремния не должно превышать 0,5-0,6%, а для некоторых сплавов 0,2-0,3%) ввиду их вредного влияния на механические, технологические и коррозионные свойства сплава. Поэтому листы из этого сплава плакируют с обеих сторон алюминием (7,5; и 2% на сторону) или сплавом Al c 1% Zn. Но, учитывая, что примеси железа, кремния, а также марганца входят в твердый раствор или находятся в связанном состоянии в форме химических соединений ALMG Mn, ALFESIMN или ALFECUSI и существенно не влияют на ход фазовых превращений в сплавах, структуру этих сплавов можно описать, руководствуясь тройной диаграммой состояния системы Al - Cu - Mg.Под технологичностью понимают совокупность свойств и конструктивных элементов, которые обеспечивают простое и экономичное изготовление деталей при соблюдении технических и эксплуатационных требований к ним. Проведем анализ технологичности изготовления детали Рисунок 4. Основные технологические требования к конструкции полых листовых деталей, изготовленных вытяжкой: 1.При вытяжке без утонения стенок изменением толщины материала обычно пренебрегают, и определение размеров заготовки производят по равенству площади поверхности заготовки и готовой детали с припуском на обрезку. Заготовка имеет форму круга, диаметр которого находится по формуле 9 табл.32 [1]: где - припуск на обрезку табл.34 [1], = 12мм.Раскрой листового материала должен обеспечить минимальный расход материала, высокую производительность штампа, качество штампуемых деталей и стойкость штампа. Экономия металла в штамповочном производстве во многом определяется рациональным раскроем - целесообразным расположением детали на заготовке. При штамповке из листа раскрой начинают с определения выгодного расположения деталей (заготовок) на полосе. Затем определяют выгодный раскрой листа на полосы. Показателем экономичности сравниваемых вариантов раскроя является коэффициент использования материала, который подсчитывается для листа.Количество и последовательность операций изготовления детали определяется конфигурацией детали, сочетанием конструктивных элементов, требуемой точности. Определим количество операций вытяжки для нашей детали. По табл.45 [1] для первой вытяжки цилиндрических деталей при (S/D) 100 = 2,5·100/823,5=0,3 имеем значение коэффициента вытяжки = 0,56 - 0,58, т.е. нашу деталь получить за один переход не возможно. По табл.53 [1] для вытяжки под отбортовку цилиндрических деталей при (S/D) 100=2,5·100/350=0,71 и dф/d=350/102,5 = 3,4 имеем значение коэффициента вытяжки т0 = 0,34, т.е. вытяжку под отбортовку можно получить за один переход.Определим усилие резки полос на гильотинных ножницах по формуле: где - угол створа ножей; = 1°30" Определим усилие вырубки заготовки в штампе по формуле: где L - длина вырубаемого контур, = 320МПА - сопротивление срезу. Усилие I вытяжки где - коэфф-нт по таблице 73; при = 0,65 и (S/D) 100 = 2,5-100/823,5 =0,74; =0,6. Усилие II вытяжки определим по формуле: где - коэфф-нт по таблице 74 [1]; при т2 = 0,78 и (S/D) 100 = 2,5 • 100/823,5 =0,74; = 0,82. Усилие III вытяжки определим по формуле: где - коэффициент по таблице 74 [1];На основании проведенных расчетов по каталогу [5] выбираем следующее оборудование. Для операции резки полос принимаем гильотинные ножницы модели НА-3118 со следующими характеристиками: Усилие реза, КН 600 Для операции вытяжка выбор пресса основываем по величине рабочего хода. Принимая во внимание, что развиваемое усилие пресса зависит от угла поворота кривошипа принимают Р = 1,5Р . Для операции "Вырубка - 1 вытяжка "вырубка заготовки осуществляется пуансоном прикрепленном к наружному ползуну прессаДля первой операции "Вырубка заготовки и I вытяжка" применяем

Содержание

Задание

Реферат

Введение

1. Структура, свойства и термическая обработка штампуемого материала

1.1 Химический состав сплава АК4-1

1.2 Фазовый состав сплава АК4-1

1.3 Термическая обработка листов из сплава АК4-1

1.4 Механические свойства листов из сплава АК4-1

1.5 Применение листов из сплава АК4-1

2. Разработка технологического процесса изготовления детали

2.1 Конструктивно-технологический анализ детали

2.2 Определение размеров и формы исходной заготовки

2.3 Выбор варианта раскроя

2.4 Количество, последовательность и степень совместимости операций

2.5 Расчет энергосиловых параметров

2.6 Выбор оборудования

2.7 Описание работы штампа

Список использованных источников

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: 1) резка - отделение одной части материала от другой по замкнутому или незамкнутому контору;

2) гибка - превращение плоской заготовки в полую деталь любой формы или дальнейшее изменение ее размеров;

3) формовка - изменение формы деталей или заготовки путем местных деформаций различного характера.

Штамповка деталей путем выполнения нескольких раздельных операций в большинстве случаев экономически невыгодна, вследствие чего обычно применяют методы комбинированной штамповки, одновременно сочетающие две или несколько из указанных деформаций и отдельных операций. Кроме того, на производстве используются сборочно-штамповочные операции, основанные на применении деформаций гибки, 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 листовая штамповка широко применяется в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности. Наибольшее распространение холодная штамповка получила в крупносерийном и массовом производстве, где большие масштабы выпуска позволяют применять технически более совершенные, хотя и более сложные и дорогие штампы.