Аннотация

Объектом разработки является технология изготовления детали «Пистон» методом листовой штамповки.

Целью данной работы является повышение технических показателей штамповки детали «Пистон», путем уменьшения количества технологических пере­ходов и операций, увеличения экономии металла.

Результатом данной работы является разработка ресурсосберегающего технологического процесса листовой штамповки детали «Пистон». Подобран вариант раскроя, позволяющего повысить коэффициент использования металла на 0,184.

Стр. 46. Табл. 6. Илл. 14. Библиогр. 5 назв.

Содержание

Введение 3

1. Анализ технологичности формы, конструктивных элементов детали и свойств материала 4

2. Выбор и обоснование вариантов технологического процесса листовой штамповки детали 6

6

3. Определение формы и размеров исходной заготовки 8

4. Раскрой листового материала. 11

4.1. Анализ и выбор возможных вариантов раскроя 11

4.2. Выбор размеров листа 12

5. Технологические расчеты. 19

5.1. Определение формы и размеров заготовки по переходам. 19

5.2. Расчет потребных сил штамповки, построение графика расчетных нагрузок. 20

5.3. Выбор оборудования. 26

6. Расчет и конструирование оснастки. 27

6.1. Выбор конструкций и описание работы штампов. 27

6.2. Расчет исполнительных размеров рабочих элементов штампа. 29

6.3. Определение центра давления штампа. 32

6.4. Проверочный прочностной расчет деталей штампов. 32

7. Выбор смазки и способ ее нанесения 37

Заключение 38

Библиографический список 39

Введение

В настоящее время во всех машиностроительных технологиях и отраслях промышленности все большее распространение получают детали, полученные ковкой или листовой штамповкой. На данный момент доля таких деталей составляет около 80% и постоянно увеличивается.

Листовая штамповка в последнее время применяется для изготовления большего числа деталей. Увеличение числа деталей, получаемых методами листовой штамповки, связано с тем, что во всех отраслях промышленности идет постоянный поиск методов наиболее рационального изготовления тех или иных деталей, как с точки зрения их технологичности, так и с точки зрения экономической эффективности их изготовления. Также листовая штамповка получила широкое применение из-за того, что многие детали невозможно изготовить никакими другими методами.

Листовая штамповка является одним из наиболее прогрессивных методов обработки деталей, так как в большинстве случаев позволяет получать детали, не требующие дальнейшей механической обработки. В методах листовой штамповки имеются самые благоприятные условия для максимальной механизации и автоматизации производственных процессов, что в свою очередь будет способствовать быстрейшему выполнению задач по повышению эффективности производства и качества выпускаемой продукции.

В техническом отношении холодная листовая штамповка позволяет:

получать детали весьма сложных форм, изготовление которых другими методами обработки невозможно или затруднительно;

создавать прочные и жесткие, но легкие по массе конструкции деталей при небольшом расходе материала;

получать взаимозаменяемые детали с достаточно высокой точностью размеров, преимущественно без последующей механической обработки.

За основу данного проекта была взята базовая технология штамповки детали «Пистон».

1. Анализ технологичности формы, конструктивных элементов детали и свойств материала

В представленной работе разрабатывается технологический процесс на изготовление детали «Пистон». Данная деталь, представленная на чертеже 1405.041500.050, применяется в жаровых трубах двигателя внутреннего сгорания.

Деталь имеет цилиндрическую форму с небольшим фланцем и отверстием в дне. По заводской (базовой) технологии все элементы этой детали изготавливаются методами холодной листовой штамповки со слесарной обработкой между операциями (зачистка заусенцев).

Анализа формы детали показывает, что наиболее целесообразным и осуществимым вариантом основной операции является вытяжка детали из плоской заготовки, поэтому анализ технологичности необходимо выполнять исходя из условий технологичности деталей, изготовляемых вытяжкой.

Важнейшими критериями технологичности при вытяжке деталей круглой формы с фланцем являются радиусы закругления между вертикальными стенками и дном и между боковыми стенками.

В детали эти радиусы составляют соответственно 5,33•S и 5,33•S, что обеспечивает значительный резерв технологичности [1, табл.35, стр. 45].

Радиус сопряжения вертикальной стенкой и фланца составляет 1,33•S, что меньше допустимого. Диаметр наименьшего пробиваемого отверстия равен 15•S и вполне допустим [1, табл.27, стр.43].

Таким образом, рассматриваемая деталь в основном технологична, и для нее можно разрабатывать технологический процесс без предварительного внесения каких-либо изменений в чертеж детали. Наличие радиуса сопряжения между вертикальной стенкой и фланцем меньше минимально допустимого потребует проведения вытяжки с большим радиусом с последующей правкой (калибровкой) детали до чертежных размеров.

Деталь «Пистон» изготавливается из жаростойкого и жаропрочного сплава, марки ХН50ВМТЮБ-ВИ (ЭП648-ВИ). Механические и химические свойства сплава приведены в табл. 1 и табл. 2. На рисунке 1.1 показана деталь Пистон.

Таблица 1 - Механические свойства сплава.

Сплав	0.2, МПа	в, МПа	, %	10, %	HB,МПа
ХН50ВМТЮБ-ВИ	550	930	18	17	2410-3410

Таблица 2 - Химический состав сплава.

Марка сплава	Содержание элементов (не более), %
	С	Si	Mn		S		P		Cr	Ni
ХН50ВМТЮБ-ВИ	0,10	0,40	0,50		0,010		0,015		32,0-35,0	основа
	Mo	Fe		W		Ti		Al	B	Nb
	2,3-3,3	≤4,0		4,3-5,3		0,5-1,1		0,5-1,1	≤0,008	0,5-1,1

Рисунок 1.1 – Пистон

Для штамповки данной детали необходимо использовать следующие операции листовой штамповки:

Вырубка;

Вытяжка, несколько операций;

Пробивка дна;

Калибровка радиусов;

Обрезка фланца;

Промежуточная термообработка.

При выполнении операций следует соблюдать определенную последовательность их выполнения. Калибровку, пробивку и обрезку фланца следует выполнять только после завершения вытяжки. Промежуточную термообработку следует выполнять между вытяжками и после последней вытяжки.

Можно совместить следующие операции:

Вырубка и первая вытяжка;

Последняя вытяжка и калибровка;

Обрезка фланца и пробивка дна.