2 Технологический раздел

2.1 Выбор заготовки для изготовления штампованной детали и схемы штампа

2.1.1 Определение формы и размеров заготовки, выбор оптимального размера стандартного листа, обеспечивающего максимальный коэффициент использования материала (ким)

На рисунке 2.1 представлен эскиз детали (накладки) со всеми необходимыми размерами.

Рисунок 2.1. Деталь

Материал 25ХГСА (ГОСТ 11259-76) конструкционная легированная сталь, которая применяется для ответственных деталей: сварных и штамповочных; также применяется в улучшенном состоянии: ходовые винты, оси, валы, червяки и другие.

Химические состав, механические и физические свойства представлены, см. рисунок 2.2, таблица 2.1, 2.2.

Рисунок 2.2 – Химический состав сплава 25ХГСА в %

Таблица 2.1 – Физические свойства сплава 25ХГСА при t=600˚

E 10- 5 (МПа)	a 10 6 (1/Град)	l (Вт/(м·град))	ρ (кг/м3)	C (Дж/(кг·град))
1.63	14.4	32	7650	584

Таблица 2.2 – Механические свойства стали 25ХГСА при t=600^o

Прокат	σ0,2 (МПа)	ψ %	δ5,(%)	σв, (МПа)	KCU (кДж /м2)	HRCэ
Лист	730	67	20	830	196	25

Краткие обозначения:

σ_в - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении).

σ_0,2 - предел текучести условный.

δ₅ - относительное удлинение после разрыва.

E - модуль упругости нормальный.

l - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала.

C - удельная теплоемкость материала.

а - коэффициент температурного (линейного) расширения.

ρ - плотность

ψ - относительное сужение, %

KCU - ударная вязкость.

HRCэ - твердость по Роквеллу, шкала С

Технологические процессы холодной штамповки могут быть наиболее рациональными лишь при условии создания технологичной конструкции или формы детали, допускающей наиболее простое и экономическое изготовления.

Основными показателями технологичности листовой штамповки являются:

1. Наименьший расход материала.

2. Наименьшее количество и трудоемкость операций.

3. Отсутствие последующей механической отработки.

4. Наименьшее количество оснастки при сокращении затрат и сроков подготовки производства.

5. Увеличение производительности отдельных операций и цеха в целом.

6. Наименьшая себестоимость штампуемых деталей.

Основные технологические требования к конструкции плоских деталей, полученных вырубкой и пробивкой:

1. Наименьшие размеры пробиваемого отверстия для стали, штампуемой обычной пробивкой свободным пуансоном составляет 1,3S, где S-толщина детали.

2. Наименьшие расстояния от края отверстия до прямолинейного наружного контура должно быть не менее S для круглых отверстий и не менее 1,5S, если края отверстий параллельны друг другу.

3. Необходимо избегать сложных конфигураций с узкими и длинными вырезами контура или очень узкими прорезями.

4. При применении цельных матриц сопряжения в углах внутреннего контура необходимо выполнить с радиусом закручивания .

Требование №3 для данной детали выполняется, контур состоит из длинных прямолинейных и закругленных участков и не имеет узких и длинных вырезов;

Все требование выполняется, поэтому можно сказать, что деталь технологична.

Для определения размеров заготовки необходимо знать размеры перемычек, которые при штамповке детали из полос необходимы для обеспечения прочности и жесткости.

Схему раскроя выбираем из условия рационального использования материала.

В данном случае однорядный тип ручной подаче величины перемычек:

a=3.2, b=2.5.

Рассмотрим листы следующих размеров ГОСТ 11268-76:

1250х2000; 1250х2500.

Определим шаг штамповки Р:

Рассмотрим лист 1250х2000

Рассмотрим два возможных варианта расположения полос на листе.

На листе вмещается:

, ,

где -количество полос;

- количество заготовок в 1 полосе;

B- ширина листа; b- ширина полосы;

L- длина листа;

P- шаг штамповки.

Вариант 1:

штук; полос.

И того на листе:

деталей.

Коэффициент используемости материала:

где,

Площадь S - была определена в системе КОМПАС.

Вариант 2:

штук; полос.

И того на листе:

деталей.

Коэффициент используемости материала:

Полученные расположения полос на листах показаны на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - Расположение полос на листах 1250х2000

Рассмотрим лист 1250х2500

Вариант 1:

штук; полос.

И того на листе:

деталей.

Коэффициент используемости материала:

Вариант 2:

штук; полос.

И того на листе:

деталей.

Коэффициент используемости материала:

Полученные расположения полос на листах показаны на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 - Расположение полос на листах 1250х2500

Следовательно, выбираем лист 1250х2500 с вертикальным раскроем листа, так как КИМ у него выше, чем у предыдущих трех и равен 0,689. Количество деталей при таком раскрое составит 1222 штук.