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

ГЛАВА II

ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖЕЙ ШТАМПОВ

§ 1. ЧЕРТЕЖ И И МОДЕЛИ Д ЕТА Л Е Й (ИЗДЕЛИЙ )

Технологический процесс и штампован оснастка проектируют на основе официального рабочего чертежа детали. Как главный документ он сопутствует всем стадиям подготовки производства, в том числе и завершающему этапу (при изготовлении оснастки в металле).

При проектировании технологии и оснастки для штамповки детали простой формы вполне достаточно рабочего чертежа этой детали, так как он имеет все необходимые размеры. Эти детали можно ясно представить в чертеже и пространстве.

Деталь сложной формы не всегда удается точно представить по чертежу даже и в том случае, если чертеж имеет все необходи­ мые размеры. Поэтому часто возникает потребность в изготовле­ нии натурных образцов (эталонных деталей) или моделей, которые изготовляют в виде слепков из пластилина, гипса, дерева и пласт­ массы.

Эталонные образцы и модели помогают хорошо представить форму детали и определить рациональное положение ее в штампах. Иногда для этой цели достаточно иметь примерную модель детали, склеенную из плотной бумаги или картона. В этом случае же­ сткость объемной модели обеспечивается вспомогательными пере­ мычками и усилителями 1, 2, 3 и т. д. (рис. 131)^

Особую группу составляют штампуемые детали пространствен­ ной формы, на чертежах которых не удается полностью указать все размеры. Из таких деталей обычно выполняют облицовки всевозможных машин, летательных аппаратов.

Отсутствие некоторых размеров в чертеже детали часто не является препятствием для разработки технологического процесса. Однако для выполнения рабочих чертежей штампов, и особенно при изготовлении их в металле, кроме чертежа детали, приходится использовать мастер-модели основного изделия, выполненные объемно из дерева, пластмассы, гипса, пеномассы и др. По ма­ стер-моделям можно определять размеры в любых направлениях, избранных для положения детали в штампах.

222

По мастер-модели при необходимости изготовляют объемные и плоские шаблоны, по которым выполняют и проверяют рабочий инструмент. Иногда шаблоны используют при вычерчивании штампов.

Мастер-модели (с линиями координатной сетки) помогают более подробно и полно представить форму сложных простран­ ственных деталей. По мастер-модели изготовляют объемные гип­ совые модели (негативной формы по отношению к основной мастермодели) для выполнения литейных моделей. «Гипсовки» также

Рис. 131. Модели штампуемой детали из плотной бумаги или картона

выполняют функции формкопиров при обработке рабочих поло­ стей матриц и других деталей на копировально-фрезерных стан­ ках. По размерам и формам непосредственно мастер-модели изго­ товляют пуансоны. О методах выполнения мастер-моделей, нега­ тивных гипсовок и различных шаблонов подробно изложено в работе [14 ].

§ 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ДО КУМ ЕН ТАЦ И Я

Основным документом, отражающим технологический процесс, является технологическая карта. Ее обычно составляют на каж­ дую деталь или, как исключение, на группу аналогичных и одно­ временно обрабатываемых деталей.

При обходном процессе отпадает необходимость в подробном оформлении технологической документации. Поэтому обычно ограничиваются составлением маршрутных карт с перечней обо­ рудования и упрощенной оснастки.

Технологические карты для основного процесса должны со­ держать следующее:

наименование и последовательность операций;

223

потребные усилия по операциям; ■ сведения об оборудовании (модель, усилие, инвентарный

номер и др.); наименование оснастки и мерительного инструмента;

наименование и размеры исходного материала .(марка, размер листа или ленты), а также состояния поставки (нагартованиый, отожженный и т. д.);

массу материала на одну деталь (заготовки), а также масса всего листа или бунта (если это лента);

раскрой листа, если он является первичной заготовкой; раскрой полосы или ленты (направление проката и схемы

размещения деталей с указанием перемычек и шага); эскизы деталей по переходам с расчетами и некоторыми чер­

тежными размерами; указания о размещении детали относительно фронта работы;

схемы расположения штампов (или детали по переходам), если на один пресс устанавливают одновременно несколько штампов;

средства механизации, автоматизации (если они необходимы); указания по технике безопасности для каждой операции; потребное число оснащаемых деталей.

§3. СВЕДЕНИЯ ОБ ОБОРУДОВАНИИ

ХА Р А К Т Е Р И С Т И К А ПРЕССОВ

Для технолога достаточно, если будут известны основные параметры соответствующего прессового оборудования: допу­ скаемое давление, ход ползуна, размер подштампового простран­ ства, число ходов, наличие амортизатора (буфера), а также осна­ щенность средствами механизации.

Для конструктора по штамповой оснастке перечисленных сведений обычно бывает недостаточно. Прежде всего важно, чтобы характеристика оборудования была дополнена подробными эски­ зами основных узлов со всеми необходимыми размерами, т. е. указаны места крепления штампа, расстояние от стола до направ­ ляющих, вылет от оси стола до станины в С-образных прессах, размеры механического выталкивателя, провального отверстия в столе и подштамповой плите, сетка под буферные шпильки, раз­ меры и расположение тарелок буфера и др.

Если конструкция станины пресса арочного типа, то необ­ ходимы дополнительные сведения о числе точек подвески пол­ зуна, размерах окон (сквозных ниш) в стойках станины и др. Если проектируемые штампы должны. работать в комплекте со средствами механизации, автоматизации, то необходимо иметь электросхему пресса и знать возможное число точек отбора сжатого воздуха (с размерами сечений трубопроводов).

В паспорте каждого пресса должны быть четкое определение закрытой высоты (з. в.), размеры и диапазон регулировки. Под

224

закрытой высотой для прессов с регулировкой хода ползуна подразумевают расстояние между столом и ползуном в его ниж­ нем положении при наибольшем ходе и наименьшей длине ша­ туна; для прессов без регулировки хода — наибольшее расстоя­ ние между столом и ползуном в его нижнем положении.

В паспорте пресса двойного действия закрытая высота должна быть представлена отдельно для внутреннего и внешнего пол­ зунов. У гидравлических прессов необходимо знать не закрытую, а открытую вы­ соту — наибольшее подштамповое расстояние между сто­ лом и ползуном.

Ход ползуна можно из­ менять в механических прес­ сах только при наличии ре­ гулируемых эксцентриков. Если отсутствуют сведения о величине з. в. для каждого промежуточного хода, то ее всегда можно определить ис­ ходя из следующего.'

Как известно, длина / хода ползуна в эксцентрико­ вом прессе равна удвоенному эксцентриситету а шейки кри­ вошипного вала (рис. 132, а):

= 2а —{—2£? = 2 (о —{—Ь),

при уменьшении эксцентриситета на размер b

12 = 2 {а — Ь).

Таким образом, изменение эксцентриситета на некоторую величину вызывает изменение длины хода ползуна на удвоенную ту же величину. Но з. в. пресса увеличивается или уменьшается только на соответствующую величину изменения эксцентриси­ тета. Причем уменьшение эксцентриситета вызывает увеличение з. в. и наоборот. Покажем это не примерах.

Пример 1. Пресс К116Б при наименьшем ходе ползуна 10 мм имеет з. в. 245 мм. Ход ползуна можно изменять от 10 до

87 мм.

Заводом-изготовителем предусматриваются следующие ходы ползуна, мм: 10, 28, 50, 71, 87. Требуется определить з. в. при

Пример 2. Пресс эксцентриковый К117А при наибольшем ходе имеет з. в. 320 мм. Ползун может совершать семь различных

Следовательно, з. в. увеличится на 40 мм

320 + 40 = 360 мм.

При ходе 32 мм

100 — 32 = 68; 68 : 2 = 34; з. в. = 320 + 34 = 354 мм.

При ходе 53 мм

100 — 53 = 47; 47 : 2 = 23,5; з. в. = 320 + 23,5 = 343,5 мм.

При ходе 72 мм

ЮО — 72 = 28; 28 : 2 = 14; з. в. = 320 + 14 = 334 мм.

При ходе 87 мм

100 — 87 = 13; 13 : 2 = 6,5; з. в. = 320 + 6,5 = 326,5 мм.

При ходе 97 мм

100 — 97 = 3; 3 : 2 = 1,5; з. в. = 320 + 1,5 = 321,5 мм.

Для наглядности найденные з. в. представим графически (рис. 132, б) с учетом регулировки длины шатуна в пределах 85 мм, которая предоставляет возможность уменьшать получен­ ные з. в.

Подробные технические характеристики пресса обычно оформ­ ляют на отдельных бланках. Формы бланка далеко не едины

226

на всех заводах, однако в принципе они должны охватывать одни и те же вопросы. На рис. 133 показана полная техническая харак­ теристика пресса К117А, оформленная' на бланке формата 12.

Очень удобно, когда в паспорте представлен главный вид пресса, по которому легко ориентироваться конструктору при проектировании штампов. По главному виду пресса можно судить о характере оборудования, форме станины, способе включения пресса, об оснащенности его буфером, механическим выталкива­ телем, средствами механизации и др.

Однако для конструктора удобнее, когда они построены в зави­ симости от величины хода ползуна. Соответствующий переход от угла а поворота кривошипа к величине хода ползуна выпол­ няют по формуле (51) или с помощью специальных зависимостей, предложенных И. П. Обозовым [16]. На рис. 134 приведены подобные зависимости для прессов моделей: ПЭ16М с номиналь­ ным усилием 16 тс; К480 — 63 тс; К274 и К274А — 315 тс.

Вбланке конструкторской характеристики пресса рекомен­ дуется давать вид сбоку, если С-образные прессы, и вид спереди, если арочные пребсы (рис. 135, а, б, в).

Главные виды прессов с автоматическими подачами оформ­ ляют с указанием основных характеристик механизмов (рис. 135, г)

Эскизы мест крепления штампов должны содержать все необ­ ходимые размеры по форме и расположению гнезд, пазов, отвер­ стий, включая основные и дополнительные средства крепления.

Вэскизах одновременно приводят размеры ползуна, стола и подштамповой плиты, провальных отверстий, а при наличии бу­ фера все сведения, относящиеся к нему (см. рис. 133).

Впрессах небольшого усилия подштамповые плиты с цен­ тральным провальным отверстием часто имеют сменные вкладышикольца (рис. 136, а). Соответствующее гнездо в подштамповой плите одновременно является посадочным местом для разъемного

буфера.

Всовременных прессах ползуны с хвостовым креплением нередко имеют дополнительные крепежные отверстия (рис. 136, б).

Впаспорте двухстоечного (арочного) пресса на эскизе плана ползуна, кроме мест крепления, указывают отверстия для меха­ нического выталкивателя (рис. 137, а, б). На эскизе подштампо­

вой плиты приводят сетку отверстий под буферные шпильки,

атакже расположение и размеры тарелок буфера (рис. 137, в). Отсутствие сведений о числе и расположении буферных по­

душек приводит к нарушению технических норм при их эксплуа­ тации. Это проявляется в том, что при произвольном размещении буферные шпильки нередко попадают на край подушки, вызывая перекос штока цилиндра.

Некоторые виды прессового оборудования оснащают универ­ сальным инструментом, который поставляют заказчику в ком-

П316М

Ю

5

в)

Iе

§

2500

625 625

Рис. 135. Рекомендуемые проекции 1при изображении кривошипных прессов в бланке конструкторской характеристики пресса

230

плекте с прессом. Например, листогибочные-профилировочные прессы укомплектовывают сменными матрицами со стандартными углами гибки для различной глубины. Поэтому в паспорте, кроме мест крепления, необходимо указывать форму и размеры матриц

(рис. 138).

Конструкторские характеристики прессов двойного действия имеют специфику. Кроме основных паспортных данных, необхо­ димо достаточно точно представлять взаимодействие внутреннего и внешнего ползунов. Например, известно, что при подъеме (холостой ход) внешний ползун начинает совершать движение

Рис. 136. Примеры оформления эскизов мест крепления и других элементов в технической характеристике пресса небольшого усилия

позже, чем внутренний. Однако за счет превышения скорости внешний ползун стремится обогнать внутренний. Для конструк­ тора по штампам это является важным обстоятельством, так как если его не учитывать, то в результате неправильной величины перепада между пуансоном и прижимом может произойти авария пресса. Поэтому в паспорте целесообразно приводить общий график хода обоих ползунов в зависимости от угла поворота кривошипа, по которому нетрудно установить минимально необ­ ходимый перепад между верхней опорной частью пуансона и верх­ ней плоскостью прижима. Например, для пресса К471Б (рис. 139) расстояние между точками Л и £ и есть та минимальная величина, о которой сказано выше. В штампе ее надо учитывать с некоторым превышением.

I- Если пресс двойного действия оснащен нижним механическим или пневмогидравлическим выталкивателем, то его данные необходимо указывать в эскизе главного вида.

231