- •(Бгту «военмех» им. Д.Ф. Устинова)
- •Выпускная квалификационная работа бакалавра
- •Реферат
- •1.3 Выбор маршрута изготовления детали "Скоба"……………………………...11 Цель и задачи работы………………………………………………………………14
- •2 Расчет технологических параметров изготовления детали «Скоба»…………18
- •Введение
- •1 Постановка задачи
- •1.1Характеристика детали «Скоба»
- •1.2 Выбор принципиальной схемы изготовления детали «Скоба»
- •1.3 Оценка технологичности конструкции изделия
- •1.4.1 Расчет размеров исходной заготовки (развертки)
- •2 Расчет технологических параметров изготовления детали «Скоба»
- •2.1 Гибка
- •2.2 Вырубка
- •2.3 Определение технологической силы
- •2.4Выбор зазоров между матрицей и пуансоном
- •2.5 Расчет исполнительных размеров рабочего инструмента
- •2.6 Определение необходимости применения прижима
- •3 Разработка конструкции штампов
- •3.1 Разработка конструкции штампа простого действия для вырубки
- •3.1.1Разработка принципиальной конструктивной схемы
- •3.1.2 Расчет рабочих элементов штампа на прочность
- •3.2 Разработка конструкции штампа простого действия для гибки
- •3.2.1Разработка принципиальной конструктивной схемы
- •3.2.2 Расчет деталей штампа на прочность
- •3.3 Выбор оборудования
- •Заключение
- •Список использованных источников
2.2 Вырубка
Вырубкой получается наружный контур детали, поэтому при расчёте раскроя материала необходимо учесть зазоры на вырубку деталей из полосы.
Норма расхода материала.
Исходным материалом при холодной штамповке в данной работе являются листы, разрезаемые на полосы нужной ширины, из которых производится вырубка деталей. При определении ширины полосы нужно исходить из того, что для получения качественной детали между деталями в полосе между деталью и краем полосы должны быть достаточной величины перемычки.
Размеры вырубаемой детали (см. рис.2.3), с учетом перемычек шаг вырубки должен быть:
.
А ширина полосы :
. (5)
Рисунок 2.3- Раскрой листа.
Исходные данные:
Размеры вырубаемой детали:
L=33 длинна заготовки
ширина заготовки 12 мм
S=1 мм толщина заготовки
Размеры листа (длина, ширина, толщина):
L=2000 мм
М=1000 мм
S=1 мм
Тогда получаем:
t=12+1.4 =13.4 мм
В= 33+2х1.4=36 мм
Учитывая возможное уменьшение величины полосы за счет допуска на ее изготовление, а также, учитывая возможное смещение полосы относительно матрицы и пуансона за счет зазоров между полосой и ее направляющими, номинальную ширину полосы увеличим по сравнению с минимальной.
Примем зазор между направляющими и полосой z=1.25 мм, допуск на ширину полосы по 14 квалитету∆=1.15 мм
Тогда номинальная ширина полосы:
В ном=35.8+2х1.15+2х1.25=40.6 мм
По найденному шагу вырубки и по длине листа определим – количество деталей, получающиеся из полосы:
n1=2000/13.4=149 шт
По найденной ширине полосы найдем число полос , получающихся из листа:
n2=1000/40.6=24.6=24 шт
После чего определим число деталей из листа:
n=149x24=3576 шт
Определим вес листа по его объему и удельному весу:
G=S x M x L x p=0.1x100x200x7.9=15.8 кг (6)
Окончательно найдем норму расхода материала:
N=15.8/3576=0.004 кг
2.3 Определение технологической силы
Расчёт усилия вырубки
В процессе вырубки листового материала возникает сложное неоднородное силовое поле, сконцентрированное вблизи режущих кромок пуансона и матрицы. Но, ввиду сложности и неоднородности силового поля при вырубке/пробивке в технологических расчётах применяется условная технологическая величина – сопротивление срезу (гкс/мм2)
σср=Рmax/L x S, (7)
σэк=σср/(S-hп), (8)
где: глубина вдавливания.
Существует также более простой способ вычисления, так как нет необходимости прибегать кσэк:
σср=(m x S/d +0.6) x σв, (9)
где: m – коэффициент, зависящий от относительного зазораZ/S. При оптимальной величине зазора Z=0.15 xS=0.15 коэффициентm=1.2.
Для упрощения расчёта усилий можно использовать усреднённые значения σcр .
Вычисляя коэффициентd/S получаем: d/S=(13.4+36)х2/1=99
Что означает – средняя деталь.
Расчётное усилие среза вычисляется по следующей формуле:
(10)
Полное усилие вырубки/пробивки обычно учитывает поправку на неоднородность материала и затупление режущих кромок введением поправочного коэффициента к=1.2
Усилие пресса берется больше расчетного усилия вырубки, учитывая дополнительное усилие Рсн, затрачиваемое на сжатие резины или пружины съемника, снимающего полосу с пуансона.
, (11)
Где – усилие вырубки,
– коэффициент, определяемый в зависимости от типа штампа и толщины материала
коэффициент ксн выбираем ксн=0.06.
Окончательно получаем формулу для расчёта усилия однопуансонной вырубки:
Р=2(13.4+36) х1х0.7х400х(1.2+0.06)=212.8 кН
Гибка
Технологические требования предъявляемые к изгибающим деталям является минимальный радиус гибки. Находим по формуле[8]:
, (12)
где K- коэффициент, зависящий от свойств материала;
S – толщина материала, мм.
.
Рассчитаем усилии гибкиP по формуле[8]:
, (13)
где Кг – коэффициент, зависящий от схемы гибки(в нашем случае принимается за 0,2);
B – ширина детали, мм;
σв предел прочности штампуемого материала, МПа.
=198.7кН
В случае гибки с прижимом прибавим усилие прижима по формуле:
; (14)
;
.
Длину заготовки определяют, пологая, что длины прямоугольных участков детали при гибке останутся неизменными, а у изогнутых участков находят длину нейтрального слоя. Радиус нейтрального слоя вычисляют по формуле[22]:
, (15)
где r – внутренний радиус гибки, мм;
S – толщина материала, мм;
X – величина зависящая от отношения r/S (в нашем случае 0,421).
=1.42
Угол пружинения принимаем 1 30 согласно источнику[8].
При гибке односторонний зазор рассчитан по формуле :
, |
(16) |
где 𝑆𝑚𝑎𝑥– наибольшая возможная (допускаемая соответствующим стандартом) толщина листа, из которой штампуется деталь;
𝐾𝑧– коэффициент (табл. 9[5] ).