2,4 Привести схему раскроя загот. Расчеты исполн размеров матрицы. Размеры допуски.

Раскрой:

• Безотходный(отрезка)

• С отходами(вырубка-пробивка)

При вырубке контуры вырубаемых заготовок д б удалены друг от друга на величину технологической перемычки- компенсации погрешности при подачи матер и фиксации его в штампе.

а₁- межконтурная перемычка (м/у контурами деталей)

а – боковая (м/у контуром детали и краем заготовки)

При однорядной вырубке из полосы: шаг подачи t=D₁+a₁ ; расчетная ширина полосы: b_p=D₂+2a ; b=D₂+2a+ Δ_n (мм)

D1=70mm a₁ =3mm Δ_n –допуск на ширину полосы = 0,8 mm

D2=80mm a =3.2 mm

t= 70+3=73 mm

b _н= 80+ 2*3.2 + 0.8 =87.2 mm - номинальная ширина полосы

выбираем стандарт ширину полосы.

Кол-во деталей из полосы: n_д= L/t ; n_д= 10 ;

L= 10*70+9*3+3,2*2 = 733,4 мм

η= 100(f n/F) коэффициент использования материала

f- площадь вырезаемой детали =70*80-60*60=2000 мм²

F- площадь полосы = 87,2*733,4=63952,48

n- кол-во вырезаемых деталей =10

η=100(2000*10/63952,48)=31,27% (если при расчете площади не вычитать внутреннее отверстие , то площадь вырез детали: 5600, а коэффициент использования материала =87,6%)

усилие вырубки-пробивки:

Р=К × L × S × σ_ср , [ H ]

К – коэффициент притупления режущих кромок (1,1 ÷ 1,3)

σ_ср - сопротивление сдвигу, МПа

σ_ср = 260 МПа

L – длинна контура вырубаемой детали

L=(80+70)*2+60*4 = 540мм;

S – толщина детали

Р = 1,3*540*1,5*260 = 273780 Н = 273,78 кН

Выбор конструктивных элементов матрицы и пуансона.

Деталь с размерами : Наружный контур: 80h14(_-0,74)*70h14 Внутренний контур 60Н14 (₀^+0,47)*60 Н14

а) двухсторонний зазор между матрицей и пуансоном: z = 8% S; z = 1,5 × 0.08 = 0.12

б) глубина матрицы 20 мм

в) толщина рабочего пояска матрицы 8 мм

г) углы заточки вырубного штампа. Для вырубки-пробивки металлического листового материала применяем пуансон с углами заточки режущей кромки (грани) 90˚, матрицы 90˚ (отклонение 5˚).

Значение а=90˚ считается оптимальным, так как при этом обеспечивается наибольшая скорость и надежность в работе штампа.

2.4. Расчет исполнительных размеров пуансона и матрицы, назначение допусков на них.

Толщина материала 1,5 мм.

При вырубке наружного контура:

D_м = (d_H –δ_И)^+δ

d_П = (d_H –δ_И – z )_+δ

δ_И – допуск размера изделия;

δ_М – допуск размера матрицы;

δ_П – допуск размера пуансона;

z – зазор;

D_м = (80-0,74)^+0,046 = 79,26^+0,046

d_П = (80-0,74-0,12 )_+0,030 =.79,14_-0,030

D_м = (70-0,74)^+0,046 = 69,26^+0,046

d_П = (70-0,74-0,12 )_+0,030 =.69,14_-0,030

При пробивке отверстий:

D_м = (D_H + δ_M + z )^+δ = (60+0,47+0,12)^+0,046=60,59^+0,046

d_П = (D_H + δ_M )-_δ = (60+0,47)_-0,030=60,47_-0,030

Квалитеты при изготовлении пуансона и матрицы определяют в зависимости от квалитета штампуемых изделий. Изделия – по 14 квалитету, матрица – по 8 квалитету, пуансон – по 7 квалитету.

2,5 Технология гор эмалирован.

I. Подготовка металлической основы

Предварительная работа с металлом предполагает обработку и формообразо­вание его ювелиром, чеканщиком или гравером.

Для различных работ можно использовать следующие толщины заготовок (мм):

Пластины для ювелирных изделий 0,4—0,6 Пластины 200x200 мм 0,8

400x400 мм 1,0

более 400x400 мм до 1,5

Чаши и сосуды 0,8—1,0

При выборе толщины пластины под выемчатую эмаль руководствуются глубиной выемок (0,3 -0,5 мм).

Хорошее сцепление металл-эмаль : - безукоризненное состояние ме­таллической основы,

-гомогенная структура металла ,-отсутствие вредных примесей и внутренних напряжений, -чистая поверхность металла

Такое требование к металлической основе, как гомогенность сплава и отсут­ствие вредных примесей, продиктовано рядом причин. Примеси цинка, кадмия, олова, свинца, алюминия образуют, как правило, с компонентами сплава низкоплавкую эвтектику, которая может реагировать с размягченной эмалью. Кроме того, несвязанные частицы примесей различных металлов реагируют с кислородом воздуха и улетучиваются в виде газов или паров во время обжига эмали. Вследствие этого изменяются цвета эмали, а также появляются поры и матовые пятна.

При эмалировании следует избегать разнотолщинности металла.

Больше всего подходят для эмалирования слегка выпуклые формы, так как при нагревании они не деформируются.

1.1. Отжиг металлической основы – кратковременный нагрев до t = (0,65-0,7) tпл. Происходит рекристаллизация сплава, исчезают внутренние напряжения, сгорают остатки клеёв, масел, жиров.

1.2. Отбеливание. После отжига изделие охлаждают в воде и травят в 10% р-ре серной кислоты. Золото 750, медь и эмалировочный томпак можно отбеливать в 10% р-ре азотной к-ты. Если перед погружение в кислоту изделие не охлаждается то после этого обязательна нейтрализация.

1.3 промывка многоступенчатая tводы = 20+5°С, 75+5°С.

1.4. сушка струёй горячего воздуха, либо х/б тканью.

1.5 Обезжиривание производится в том случае если нельзя отжигать изделие. Используют трихлорэтан, спирт, р-ры соды, аммиака. После необходима промывка.

1.6 крацевание щёткой из нейзильбера (латунная оставляет тончайшее покрытие)

2. Подготовка эмали

2.1. Дробление и размалывание.

Обычно эмаль поступает к потребителю в кусках различного размера. Необходимое количество кусков эмали и измельчают в ступке без добавления воды до нужных фракций. В промежутках вытряхивают содержимое на сито и просеивают в чашку, а оставшиеся в сите крупные фракции измельчают вновь. Этот процесс можно облегчить, используя нагрев. Для этого большие куски эмали нужно положить на подставку для обжига и поместить примерно на 10 мин в эмалировочную печь при температуре 400° С. Затем куски охлаждают в холодной воде. При этом они раскалываются или становятся такими хрупкими. Крошку тщательно промагничивают.

2.2. Растирание

Обычно для размола применяют фарфоровую ступку. Агатовые ступки предназначены исключительно для небольших количеств эмали, которая должна быть особо тонкого помола.Растирают эмали круговыми движениями пестика с небольшим количеством воды, мутную воду периодически удаляют и заменяют. Крупнозернист.эмали расплавляются легче и обладают большим блеском, однако размер зерна надо сопоставлять с размером ячейки.

2.4. Отмучивание

Полностью растертую эмаль заливают водой. Затем ее помешивают пластмассовым шпателем, чтобы вода охватила всю эмалевую массу. Затем эмаль оставляют отстаиваться, сливают отстоявшуюся сверху мутную воду и заменяют ее свежей водой. Процесс повторяют до тех пор, пока вода над эмалью не станет совсем прозрачной. Промывка прозрачных эмалей только дистиллированной водой, чтобы исключить загрязнение эмали примесями, имеющимися в водопроводной воде, например Ре, Са и др. Непрозрачные эмали можно без риска промывать водопроводной водой.

3. Нанесение эмали

3.1. Основные принципы

Имеются два основных способа нанесения эмали на подложку: «сухой» — эмаль напыляется в виде порошка «мокрый»— эмаль наносится в виде шликера

3.2. Нанесение эмали напылением (сухой способ)

Сухую эмаль можно наносить напылением только на простые ровные пластинки. При этом подложку обычно смазывают трагантом. При этом следует обращать внимание на то, чтобы поверхность была равномерно и полностью покрыта. Для этой цели для больших эмалируемых площадей можно использовать пистолет-распылитель, работающий от компрессора. Нанесение слоёв траганта и эмали повторяют до тех пор, пока не будет достигнут прочно связанный слой нужной толщины. Однако и при этом способе нанесения эмали нельзя допу­скать, чтобы слой был слишком толстым. Этот способ хорошо для непрозр.эмалей. Прозр.эмали могут потускнеть.

3.3. Мокрый способ. Эмали наносят кисточкой и шпателем в виде шликера. Отмученный эмалевый порошок должен быть мелкозернистым, увлажненным, по без избытка воды. Им заполняют ячейки рабочей палитры. Кисточка должна быть жесткой и с заостренным концом.

Подобным образом действуют и шпателем. Его рабочая поверхность должна быть гладкой, полированной, края должны быть слегка скруглены, чтобы не поцарапать металл и не «срезать» эмаль при ее сглаживании. Избыток эмали также удаляется шпателем, благодаря чему можно довольно точно дозировать ее количество. Шпателем выравнивают нанесенную эмаль и вдавливают ее в выемки и ячейки. Можно шпателем постучать по краю изделия для уплотнения эмалевого порошка.

4. Сушка нанесенной эмали

Перед обжигом нанесенная эмаль должна быть тщательно высушена,так как вода при температуре обжига вскипает и испаряется, при этом эмаль отскаки­вает от подложки. Мокрая нанесенная эмаль, если даже ее просушили кисточкой или фильтровальной бумагой, содержит еще много воды. Образец с нанесенной эмалью осторожно снимают со стола с помощью стального шпателя, кладут на подставку для обжига и помещают на печь для сушки и предварительного нагрева. Оптимальная температура для просушки эмали составляет 60—80° С. Примерно через 30 мин образец высыхает. При комнатной темпер. Время сушки не менее 12 часов.

5.Обжиг эмали.

Обжиг лучше всего производить в электрических муфельных печах. Можно и открытым пламенем газовой горелки, но в этом случае пламя не должно соприкасаться с эмалевой поверхностью.

Время нагрева печи до температуры обжига эмали зависит от мощности печи и ее размеров. Перед обжигом рекомендуется прогреть печь при температуре обжига в течение 30 мин и затем начинать работу, чтобы во время обжига при открывании дверцы температура заметно не снижалась. При обжиге в муфеле устанавливают температуру на 20-40° С, благодаря этому сокращается время обжига, что благоприятно сказывается на качестве эмалевого покрытия, т.к поверхность Ме меньше окисляется и цвет эмали получается ярче. Но слишком длит.обжиг может привести к пережогу эмали. Таким образом, температура печи не соответствует температуре обжига эмали. Поэтому даже при эмалировании серебра можно устанавливать температуры в печи обжига выше температур плавления сплавов серебра. Только бесцветные грунтовые эмали (фондоны) — особенно последний, кро­ющий слой фондона—должны обжигаться при умеренной температуре (примерно 800—850 °С). Фондом при высокой температуре становится зеленоватым, а при слишком низкой — серым и мутным.

Наиболее чувствительны к высоким температурам обжига места спаев. Осо­бенно нежелательно иметь места спая под слоем эмали, так как припой под эмалью при высокой температуре может растечься, изменить цвет эмали и ухудшить сцепление эмали с подложкой.

Если на изделии обжигаются эмали разных цветов, то необходимо предварительно сделать пробу эмали на плавкость и на цвет («палитра цвета») При обжиге нескольких эмалей всегда начинают с более тугоплавких эмалей при этом параллельно грунтуют места для более легкоплавких эмалей фондоном либо подходящей тугоплавкой эмалью. Затем раскладывают и обжигают более легкоплавкие эмали. Продолжительность процесса колеблется в зависимости от t печи, толщины Ме основы, толщины эмалевого слоя, t обжига эмали, величины эмалевого зерна, размеров и материала подставки для обжига. Готовые обожженные изделия быстро и плавно, без резких толчков извлекают из печи и устанавливают на огнеупорную подставку рядом с печью.

6. Охлаждение и правка после обжига

Благодаря низкой теплопроводности асбестовой плиты замедляется процесс охлаждения. Слишком быстрое охлаждение может привести к растрескиванию эмали.

Иногда в процессе обжига эмалируемый предмет коробится и деформируется. В большинстве случаев этот дефект можно полностью исправить во время охлаждения, пока изделие находится в пластичном состоянии. Это следует делать в тот момент, когда на эмали исчезнет цвет красного каления. Если эмаль слишком охладилась, то она становится хрупкой и дальнейшая правка образца невозможна.

Для правки плоских поверхностей используются деревянные пуансоны, по­крытые асбестом. Для этих целей можно также использовать стальную правильную плиту. В некоторых случаях бывает достаточно в процессе охлаждения сильно прижать деформированный предмет к подставке двумя шпателями.

7. Травление эмалированных изделий

При обжиге не покрытая эмалью поверхность металла (за исключением чи­стого золота и чистого серебра) окисляется. Особенно быстро образуется черный слой окалины на меди и эмалировочном томпаке. Если использована кислотостойкая эмаль, то самый простой способ удаления такой окалины — химическое травление. Для травления в большинстве случаев используют ра­створ 10 %серной кислоты. Охлажденное изделие погружают в холодный раствор и оставляют в нем до тех пор, пока все окислы не превратятся в сульфаты. В теплом травильном растворе процесс идет быстрее, но в этом случае разрушается эмаль. Процесс травления должен быть кратковременным.

Нельзя опускать теплое изделие, покрытое эмалью, в более холодную жид­кость и наоборот, так как возникают условия для растрескивания эмали.

Прозрачн.эмали более кислотостойкие, чем глухие. На эмали, кот.чувствит. к агрессивным средам необходимо наносить защитные покрытия (карандаш: канифоль и парафин (1:1).

8. Шлифование и полирование эмали

Для шлифования, как правило, используют шлифовальные бруски из карбида кремния и шкурку различной зернистости. Шлифование должно всегда осуществляться с подачей воды.

Промывание. Остатки абразива необходимо удалить с поверхности. Между шлифованием брусками и шкурками различной зернистости и особенно после окончания необходимо тщательно промыть изделие в теплой мыльной воде щетиной или из стекловолокна щёткой, удалить иглой частицы абразива из мелких пор, а затем высушить салфеткой. Чистоту поверхности проверить с помощью лупы.

Полирование. Многие мастера отказываются от трудоемкого механического шлифования, заменяя его блестящим обжигом (горячее полирование). Однако эмали, подвергнутые механическому шлифованию, приобретают более благородный блеск. Огненное полирование же придает эмали «стеклянный» блеск. Кроме того, после механического полирования образуется абсолютно ровная поверхность. После огненного полирования поверхность всегда слетка опускается. Металл при незначит. обжиге легко окисляется, а применение хим.средств нежелательно, поэтому предпочтение следует отдать механическому шлифованию. Используя мелкозернистую шлифовальную бумагу, можно до­биться высокого качества поверхности. Заключительная обработка осуществляется на полировальной машине мягким фетровым или кожаным кругом. Рекомендуют использовать бор-машину для финишного полирования и его желательно осущ-ть без применения паст. Затем изделие еще раз тщательно промывают. В относительно крупные поры втирают немного воска, тончайший слой воска растирают по всей поверхности.

6