книги из ГПНТБ / Скворцов, Г. Д. Основы конструирования штампов для холодной листовой штамповки подготовительные работы

В этом случае несущие плиты предназначены не для одного инди­ видуального штампа, а для большой группы штампов.

Обычно блок на долгое время крепят к оборудованию, и смен­ ные штампы в виде пакетов устанавливают непосредственно на прессе без демонтажа несущих плит.

6)

Рис. 123. Способы крепления сменных комплектов рабочих узлов

-(пакетов) штампов в универсальных блоках

или жесткой опорой к одной боковой стенке (рис, 123). При первом способе отверстие для фиксации в промежуточных монтажных плитах комплекта обрабатывают с помощью специальных при-

способлений, благодаря чему обеспечивается точное совпадение рабочих частей. При втором способе верхний комплект относи­ тельно нижнего фиксируют индивидуально во время монтажа штампа. Точная фиксация пакета штампа относительно блока обеспечивается первым способом, т. е. штифтами (рис. 123, а). Поэтому он более приемлем при вырубке, пробивке тонких метал­ лов и особенно со сложными контурами. Соединение клином и посадкой ло двум параллельным стенкам (рис. 123, б, в) гаран­ тирует точную фиксацию только в одном, поперечном направле­ нии. Такое крепление рекомендуется применять при неточных разделительных и формообразующих операциях.

В зависимости от способа фиксации верхний и нижний узлы крепят различными прихватами, клиньями (см. рис. 123).

Иногда для быстросменного крепления штампов используют электромагниты, которые устанавливают в нижних и верхних плитах блока (рис. 124). Электромагниты питаются от общей сети через низковольтный селеновый выпрямитель.

Сила притяжения магнитов оказывается достаточной для удержания верхней части штампа и для крепления нижнего ком­ плекта. Чем больше площадь контакта с электромагнитом, тем сильнее притягивается деталь. Поэтому надо стремиться к тому, чтобы опорная поверхность детали (узла) была как можно больше при той же массе.

Опыт применения электромагнитного блока мощностью 50 вт показал, что площадь скрепляемого штампа должна быть не менее

25 см2.

Тяговое усилие электромагнита

где В — магнитная индукция, Гс; s — поверхность электро­ магнита, см2.'

Принимаем для стали магнитную индукцию равной (10—12) X X 133 Гс, максимальная удельная сила притяжения электро­ магнита при s — 1 см2

Чтобы вес скрепляемых комплектов не превышал электро­ магнитной силы притяжения, необходимо стремиться к умень­ шению высоты деталей штампов. Наиболее удобными для этой цели оказываются пластинчатые штампы.

При установке электромагнитных блоков можно штамповать тонколистовые детали из немагнитных и магнитных материалов. В последнем случае инструмент штампа изготовляют такой тол-

213

щины, при которой магнитные силовые линии не доходят до ра­ бочих поверхностей. Обычно эта толщина должна быть не менее

боту [20]).

Электромагнитные блоки рационально использовать в мелко­ серийном производстве, когда требуется частая переналадка штампов, различных по габаритным размерам и технологическому назначению.

1

Раздел третий

ОСНОВЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ЧЕРТЕЖА ШТАМПА

Г Л А В А I

ВЫБОР ПРЕССА

§ 1. ТРЕБОВАНИЯ К ОБОРУДОВАНИЮ

Для осуществления той или иной технологической операции выбирают пресс с учетом:

приспособленности его к выполнению заданной операции по общей технической характеристике, конфигурации станины, упра­ влению, жесткости, оснащенности средствами механизации и др.; удобного месторасположения для оперирования с первичными или вторичными заготовками (лентой, полосой, картами, полу­

фабрикатами); возможности удаления отходов и размещения необходимой

тары; приспособленности к применению специальных средств меха­

низации (если нет универсальных).

При закреплении за оборудованием штампов, в которых происходит разделение металла (вырубка, пробивка и др.), сле­ дует придерживаться принципа несовмещения на одном прессе обработки относительно тонкого листового металла (до 3 мм)

столстым (свыше 3 мм).

Вчастных случаях к оборудованию предъявляют дополни­ тельные требования. Например, для удобства удаления готовых деталей с пресса часто целесообразно иметь наклоняемые станины.

При автоматизации процессов всегда рационально иметь обо­

рудование, оснащенное соответствующими универсальными сред­ ствами или местами для установки и крепления стандартных устройств. В отдельных случаях требуется специальное оборудо­ вание, что обуславливается технологическим процессом.

Прессы для выполнения большинства операций назначают с учетом некоторого превышения допускаемого усилия над необ­ ходимым по расчету. Для разделительных операций, на основа­ нии практических данных, коэффициенты запаса К должны быть не менее 0,2—0,3 при работе на единичных включениях и 0,5— 0,7 при автоматическом режиме.

При выполнении формообразующих операций требуются при­ мерно те же коэффициенты запаса. Следует различать два случая формообразования: без правки детали (без «жесткого» удара)

215

и с правкой (с «жестким» ударом). В первом случае максимальное нагружение пресса определяется потребным усилием для формо­ образования, а во втором — еще учитывается необходимое усилие для правки и, следовательно, должен быть больший запас надеж­ ности оборудования. В этом случае целесообразно назначать прессы с превышением номинального усилия на 50% при единичных включениях и на 100% при автоматическом режиме работы.

$ 2. ОБЩ ИЕ С ТР У К ТУ Р Н Ы Е УРАВНЕНИЯ Д Л Я РАСЧЕТА СУМ М АРН Ы Х УСИЛИЙ ПРИ ВЫ ПОЛНЕНИИ

Р А ЗЛ И Ч Н Ы Х ОПЕРАЦИЙ

Разделительные операции. 1. При работе на провал: с жестким съемом полосы (ленты)

деталях разной высоты, то потребное усилие определяют для каждой ступени отдельно P0„v Р0пи и т. д.

Такая разбивка особенно важна при работе на кривошипном прессе, так как его ползун развивает максимальное усилие только

взоне, близкой к нижней мертвой точке. Эта зона расположена

впределах поворота вала на угол 0—20° от нижней мертвой точки. Во всех промежуточных положениях допускаемое усилие ползуна уменьшается, например при повороте вала пресса на 90° оно равно 40—70% (в зависимости от величины эксцентриситета).

Гибка. 1. Усилие гибки без правки (без «жесткого» удара)

усилие собственно гибки и усилие при конечном ударе, когда осуществляется правка.

Усилие собственно гибки находят из уравнения (46), усилие

где Рправ — усилие правки.

216

Вытяжка. Вытяжка обычно осуществляется без «жесткого» удара, поэтому усилие можно определять так же, как и при гибке по уравнению (46)

ходим «жесткий» удар. Поскольку формообразование обычно выполняется на небольшой высоте, то допускается определять суммарное усилие, приложенное условно к одной ступени:

и т. д. определяют по общеизвестным рекомендациям, приведен­ ным в технической литературе [6, 19, 22] и др.

Комбинированная штамповка. Нагружение пресса при ком­ бинированной штамповке, кадс и при любых сложных процессах, разбивается во времени на несколько ступеней. Поэтому при расчете потребного усилия делают группировку операций, вы­ полняемых одновременно.

Общее потребное усилие с учетом усилий каждой ступени

нагрузок, потребных для осуществления всех операций данной ступениv

Для того чтобы убедиться, достаточно ли усилие пресса, назначенного для выполнения той или иной операции, необхо­ димо знать и соответствующие графики нагрузок.

График необходимых нагрузок для штамповки данного изде­ лия не должен выходить за пределы графика зависимости усилия по ползуну Ро. — f (°0 от угла поворота кривошипного вала. Такие графики обычно приводят в паспорте пресса.

Характер кривых распределения усилий при выполнении раз­ личных технологических операций известен из теории холодно­ листовой штамповки [6]. На основе их легко построить частные графики с приближением, достаточным для расчетов.

217

График хода ползуна в зависимости от угла поворота криво­ шипа, если он не дан в паспорте, можно построить с помощью следующего уравнения [36]:

где Sa — длина хода ползуна, соответствующая углу поворота кривошипа, см; а — угол поворота кривошипа (от нижней мерт­ вой точки), градусы; R — радиус кривошипа, см; К — коэффи­ циент шатуна

где L — длина шатуна, см.

Значение коэффициента К для прессов простого и двойного действия можно находить по формуле

где dQ— диаметр опорной шейки коленчатого вала,

d,О

Ри — номинальное усилие пресса, тс.

Если технологические операции осуществляются в положении ползуна, близком к нижней мертвой точке, то нет необходимости строить графики. К таким операциям можно отнести все разде­ лительные операции, выполняемые при одной ступени в обычных штампах, а также чеканочные, правочные и др. В этом случае достаточно сравнить потребное усилие для выполнения заданной операции с максимально допускаемым усилием пресса.

При всех остальных схемах нагружения пресса требуются вспомогательные расчеты с использованием графиков.

Пример 1. Требуется произвести вырубку детали при потреб­ ном усилии резания 70 тс. Операция закреплена за кривошипным

Потребное усилие превышает максимально допускаемое усилие пресса. Поэтому применяем скошенный инструмент с тем, чтобы он снизил усилие примерно на 30%.

Чтобы убедиться в возможности выполнения вырубки с уче­ том необходимого запаса по усилию пресса, строим графики.

График усилия ползуна в зависимости от угла поворота криво­ шипа (рис. 125) берем по паспорту пресса. Для построения за­ висимости хода ползуна пресса от угла поворота кривошипа выполняем следующее:

218

2) по уравнению (51) находим промежуточные значения ход ползуна, соответствующие углам а = 0-г-90°, через каждые 10°:

3)по полученным точкам строим график (рис. 126);

4)строим кривую усилия вырубки при скошенной во внутрь матрицы (рис. 127, а).

Максимальное потребное усилие

Ррез ~ 7 0 — 0,3-70 « 4 9 тс.

Условимся, что процесс вырубки начинается на расстоянии 12 мм от нижней мертвой точки. Согласно графику (рис. 126), ходу 12 мм соответствует угол поворота кривошипа 40°. Таким образом, вырубка происходит на повороте кривошипа от 40° до 0.

Кривую усилия вырубки (рис. 127, б) строим в масштабе, принятом для графика на рис. 125. Совместив кривую усилия на ползуне с кривой усилия вырубки (рис. 128), убеждаемся, что кривая усилия вырубки не только не выходит за пределы кривой усилия на ползуне, но и значительно ниже последней. Следова­ тельно, вырубка вполне возможна.

Пример 2. Требуется выполнить комбинированную штамповку: вырубку заготовки и вытяжку детали на том же прессе усилием

63 тс. - '

219

220