Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технологические процессы сборки и изготовления деталей штампов. Методическая разработка к выполнению практических занятий и заданий по дисциплинам «Пр
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ
«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра механики пластического деформирования
758
ФЕДЕРАЦИИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СБОРКИ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ДЕТАЛЕЙ ШТАМПОВ
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА
к выполнению практических занятий и заданий по дисциплинам
«Проектирование и эксплуатация штампов» и
«Технология производства изделий в машиностроении»
О.И. ОГАДЖАНЯН
Липецк
Липецкий государственный технический университет
2014
УДК 621.73.(03)
О36
Рецензент
И.М. Володин, д-р. техн. наук, проф.
Огаджанян, О.И.
О36 Технологические процессы сборки и изготовления деталей штампов
[Текст]: метод. разр. к выполнению практических занятий и заданий по
дисциплинам «Проектирование и эксплуатация штампов» и
«Технология производства изделий в машиностроении»/ О.И.
Огаджанян. - Липецк: Изд-во Липецкого государственного
технического университета, 2014. – 32 с.
Методическая разработка предназначена для студентов, обучающихся по
направлению подготовки 15.03.01 «Машиностроение», профиль подготовки
«Машины и технология обработки металлов давлением».
Табл. 2. Ил. 16 . Библиогр.: 3 назв.
© ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный
технический университет», 2014
Общие сведения
Штампы для изготовления деталей машин классифицируют по трем
признакам: технологическому, конструктивному и эксплуатационному.
По характеру и видам деформации их подразделяют на разделительные и
формообразующие:
- разделительные – для вырубки, пробивки, обрезки, зачистки и просечки;
- формообразующие – для гибки, вытяжки, формовки и объемной
штамповки.
По степени совмещенности операций различают штампы простого,
последовательного и совмещенного действия.
По конструктивному признаку штампы бывают без направляющих
устройств и оснащенные направляющими узлами.
По способу удаления готовых деталей различают штампы:
- с отверстием для штамповки на провал;
- с обратной запрессовкой детали в полосу;
- с выталкиванием детали в верхнюю часть штампа с последующим
удалением вручную или пневмосдувом.
Конструкция штампа определяется в соответствии с типом производства,
для которого он проектируется.
Существует ряд обязательных требований к штампам:
1) соответствие точности и качества штампуемых деталей чертежу и
техническим условиям;
2) обеспечение заданной производительности, безопасной работы и
надежного крепления на прессе;
3) прочность, эксплуатационная стойкость и взаимозаменяемость
рабочих деталей штампа.
Штампы состоят из блока, включающего в себя верхнюю и нижнюю
плиту, направляющие устройства (обычно колонки и втулки) и хвостовик. К
плитам крепятся детали штампа. Форму и размеры плит выбирают в
3
зависимости от размеров штампуемых деталей, а также величины штампового
пространства. Их изготавливают из листового стального проката либо отливают
из чугуна или стали.
Хвостовики применяют в малых и средних штампах для крепления
верхней плиты к ползуну пресса.
Направляющие колонки и втулки обеспечивают точное совмещение
верхней половины штампа с нижней, следовательно, и точное совмещение
пуансонов и матриц при штамповке. Применение направляющих колонок и
втулок упрощает установку и наладку штампа на прессе. В блоке штампа может
быть несколько комплектов направляющих колонок и втулок. Наиболее часто
колонки запрессовывают в нижнюю плиту, а втулки в верхнюю. В отверстии
втулки имеются канавки для смазки. Иногда применяют втулки, оснащенные
обоймой с шариками, что позволяет сократить потери на трение при
скоростной штамповке.
Пуансоны штампов, в зависимости от их размеров, могут быть различных
видов:
- иметь фланцевую часть с отверстиями под крепеж (рис. 1, а);
- иметь небольшой бурт, при этом все крепежные отверстия выполняются
в специальной державке, в которую пуансоны вставляются (рис. 1, б);
- без бурта, при этом опорный торец должен содержать поясок под
расклепку (рис. 1, в);
- без фланца, когда размер опорной части позволяет разместить на ней
необходимое количество крепежных отверстий (рис. 1, г).
4
а
б в
г
Рис. 1. Виды пуансонов:
а – с фланцем, б – с буртом, в – без бурта, г – без фланца; 1 – рабочая часть, 2 –
опорная часть, 3 – место под расклепку, 4 – бурт, 5 - фланец
5
Матрицы бывают цельные и составные. Составные матрицы применяют
при сложных контурах штампуемой детали. Секции крупных матриц крепят
непосредственно к соответствующим деталям штампа, а секции небольших
составных матриц перед креплением к штампу собирают в общую обойму.
Пуансоны и матрицы соединяют с плитами непосредственно или с
помощью пуансоно- и матрицедержателей. Крупные пуансоны и матрицы
запрессовывают в специально расточенные места в плитах и фиксируют
винтами или крепят к шлифованной поверхности плит винтами и штифтами.
Если пуансон или матрица собраны из отдельных секций, то каждую секцию
отдельно крепят как минимум двумя винтами и фиксируют двумя штифтами.
Небольшие пуансоны запрессовывают в пуансонодержатели. Пуансоно- и
матрицедержатели крепят к верхней плите винтами и фиксируют двумя
штифтами. Между пуансонодержателем и верхней плитой помещают стальную
каленую прокладку. Она нужна для предохранения верхней плиты от вмятин,
возникающих при работе штампа в результате надавливания головки пуансона.
Небольшие матрицы запрессовывают в державки, которые винтами и
штифтами прикрепляют к соответствующей плите штампа.
Быстросменные пуансоны и матрицы крепятся в державке, оснащенной
шариковым замком. В некоторых случаях для крепления колонок и втулок в
плитах штампа, а пуансонов и матриц в державках применяют заливку их
легкоплавкими металлами или быстротвердеющими пластмассами.
Точность штампа определяется точностью изготовления пуансонов и
матриц и зазором между ними. Помимо величины зазора очень важна и
равномерность его распределения, особенно при сложном контуре штампового
инструмента. Применяют два метода изготовления пунсонов и матриц
вырубных и пробивных штампов:
- независимая обработка;
- взаимная подгонка пуансона по матрице либо наоборот.
Независимая обработка применяется для пуансонов и матриц, рабочие
поверхности которых представляют сочетание простых геометрических
6
поверхностей, или когда можно применить методы обработки,
обеспечивающие получение высокой точности (шлифование, координатное
растачивание, обработку по копиру и др.).
При взаимной подгонке в зависимости от конструкции штампов
используют различные приемы. Пуансоны вырубных и пробивных штампов в
ряде случаев изготавливают по оттиску готовой матрицы или матрицы
прошивают и подгоняют по пуансонам. У формообразующих штампов широко
применяют обработку пуансона и матрицы по шаблонам с последующей
взаимной подгонкой.
Совмещение верхней и нижней частей штампов достигается:
- точной обработкой на координатно-расточных станках
пуансонодержателей, матрицедержателей и посадочных мест для них в плитах
с соблюдением положения осей отверстий под направляющие втулки и
колонки;
- сборкой матрицы на плите с установкой пуансона по матрице с
последующей фиксацией положения пуансона на верхней плите штифтами;
- электроэрозионной обработкой матрицы пуансонами после сборки
штампа.
Направляющие отверстия под колонки и втулки в плитах растачивают
совместно или раздельно. Раздельное растачивание производится на
координатно-расточных станках, хорошие результаты достигаются при
совместной обработке отверстий в обеих плитах. Совместная обработка
сверлением, растачиванием и развертыванием каждого отверстия под колонки и
втулки в плите производится с одной установки последовательно разными
инструментами.
Если по конструкции штампа предусмотрен монтаж инструментов без
врезания в плиты, а также когда пуансон и матрица монтируются на
промежуточных плитах, то инструменты совмещают с помощью, так
называемых, переводных кернов. В этом случае по разметке устанавливают
положение матрицы на нижней плите. Через отверстия в матрице сверлят и
7
нарезают резьбу крепежных отверстий, затем крепят матрицу к плите винтами.
После этого по матрице устанавливают пуансон в сборе с пуансонодержателем
и обеспечивают равномерный зазор по контуру. В крепежные отверстия
пуансонодержателя вставляют переводные керны. Верхнюю плиту
устанавливают на колонки и опускают до соприкосновения с переводными
кернами. Далее прилагают усилие сверху, вследствие чего керны оставят на
поверхности плиты метки, по которым после снятия плиты с колонок сверлят
отверстия под винты. Производят соединение плиты с пуансонодержателем в
сборе винтами, не затягивая их. Надевают верхнюю плиту в сборе на колонки,
выставляют зазор между пуансоном и матрицей и в этом положении затягивают
винты. Затем сверлят и развертывают отверстия под штифты и
запрессовывают их.
Анализ конструкции штампа последовательного действия
Для наглядности проанализируем конструкцию штампа
последовательного действия для изготовления детали «шайба» (рис. 2,3).
Штамп включает в себя блок, состоящий из верхней и нижней плиты,
выполненных из листового проката. Перемещению верхней плиты
относительно нижней способствуют два направляющих узла, состоящих из
колонок и втулок. Втулки запрессованы в отверстия верхней плиты, а колонки в
отверстия нижней. В центральной части верхней плиты имеется хвостовик,
предназначенный для ее крепления к ползуну пресса. Кроме этого плиты
содержат необходимое количество сквозных и ступенчатых, глухих и
резьбовых отверстий, служащих для крепления к ним инструмента. Штамповый
инструмент, в зависимости от его исполнения, крепится к плитам
непосредственно либо через специальные державки. Все пуансоны и матрицы
содержат рабочую часть (торец, на котором выполнен исполнительный размер)
и опорную часть (торец, прилегающий к поверхности плиты, противоположный
рабочей части).
8
В рассматриваемом случае малый пуансон выполнен под расклепку, а
большой с буртом. Оба пуансона посажены в державку и через нее винтами и
штифтами соединены с верхней плитой. Между державкой и плитой
расположена подкладная плита, предохраняющая сырую поверхность плиты от
вмятин, возникающих от давления на нее закаленных пуансонов. Кроме этого
подкладная плита заменяется в процессе эксплуатации при перешлифовке
инструмента для сохранения размера закрытой высоты штампа. Матрица
выполнена цельной, содержит все необходимые крепежные отверстия, через
которые винтами и штифтами, аналогично пуансонодержателю, соединяется с
нижней плитой.
Рис. 2. Общий вид в разрезе:
1- плита верхняя, 2 – плита нижняя, 3 – матрица, 4 – съемник, 5 – пуансон вырубной, 6
– пуансон пробивной, 7 – пуансонодержатель, 8 – плита подкладная, 9 – хвостовик, 10 –
втулка направляющая, 11 – колонка, 12,13 – винты, 14 – штифт
9
Поверх матрицы установлен жесткий съемник, имеющий паз для
направления полосы при штамповке. В плитах предусмотрены отверстия для
установки транспортных штырей, а крепление нижней плиты к подштамповой
плите пресса осуществляется с помощью прихватов.
а
б
Рис. 3. План:
а - верха; б - низа
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]